铁法煤业集团建设工程有限责任公司辽宁铁岭市110168
摘要：本章以抚顺某基坑工程为研究背景，通过Midas有限元分析软件对基坑开挖过程进行数值模拟，结合工程实例监测数据验证数值模拟计算结果准确性。分别计算支护结构顶部水平位移、支护结构深层水平位移、基坑周边地表沉降位移和基坑周边土体深层沉降位移等多方面变形数据，综合考虑基坑开挖深度、空间位置以及锚索结构布置情况等多方面影响因素，总结归纳了在空间效应影响下基坑工程变形的一般规律以及基坑变形空间效应的影响范围。
关键词：深基坑；变形；支护结构；土体沉降；空间效应
1引言
深基坑工程是一项综合性很强的系统工程，同时深基坑工程问题也是非常复杂的岩土工程问题。研究发现，在建筑群密集、地下隧道与管线等结构纵横交错的城市内部进行深基坑工程的施工，必然会对周围既有建筑及地下管线等结构的受力和变形产生不利影响。
由于基坑工程具有很强的地域性，因此目前最有效的研究方法为实测数据统计分析和数值模拟工程预测，其中数值模拟分析方法由于其运行成本低、计算精度高，而受到众多学者的追捧，例如刘一杰[1]以ANSYS有限元计算程序模拟某个工程实例，分析了基坑施工引起的深层水平位移和基坑周围的地表沉降。
本文以Midas深基坑数值分析软件为研究工具，结合抚顺某深基坑工程实例为研究背景，模拟深基坑开挖施工过程中的全部工况。利用现场实际监测变形数据验证本次数值模拟计算结果的可靠性。结合数值模拟计算得到的支护结构变形计算结果，分析开挖深度、空间效应等多个因素对基坑工程支护结构变形的影响，为实际工程提供参考依据及相关指导。
2工程实例介绍
抚顺某基坑工程位于抚顺市法库街以西，丹东路以南，法库与北镇两街之间。整个深基坑工程占地面积约为8688m2，建筑内部包括一层地下车库，三层底层商铺以及5栋26层住宅。基坑平面形状复杂，所处场地区域狭窄，开挖深度为6.1m～7.3m，为保证基坑安全，采用桩锚结构作为其基坑工程主要支护形式，重要性等级为一级。
结合如表1所示的地区土质概况，本次基坑工程支护形式比较简单，具体表现为锚索结合单排混凝土桩的支护形式。
图5为基坑工程1号点位的支护结构深层水平位移累计变化曲线。通过分析得到结论如下：
（1）对比基坑相邻工况间的水平位移增长值，可以发现支护结构深层水平位移在基坑前期开挖过程中增长较快，而在第三次开挖工况之后的支护结构深层水平位移变化较小，这表明基坑在开挖到坑底之前，支护结构深层水平位移随着开挖深度的增加而增大。
（2）对比支护结构不同深度位置的水平位移可以发现，支护结构水平位移沿桩体向下随着深度的增加而不同。以1号点位为例，支护结构顶部位置的水平位移接近为零，而随着支护结构深度的增加，其水平位移逐渐增大。而地表以下-2m深度范围内的支护结构水平位移向着坑内方向移动，随着深度的增加逐渐增大，在坑底位置（-7.3m）达到最大值（2mm）。坑底以下（-7.3m）深度范围内的土体水平位移受到被动土压力的作用，随深度的增加而逐渐降低。
5结论
（1）桩顶水平位移在空间效应的影响下变化明显，该区域范围内的桩顶水平位移受到空间效应的影响，其支护挡墙中间区域顶部水平位移（2mm）约为端点位置顶部水平位移（0.8mm）的2.5倍左右，而阳角位置顶部水平位移（6mm）约为阴角位置顶部水平位移（1mm）的6倍左右。
（2）对比基坑实例左下侧阴阳角点位置的支护结构深层水平位移曲线，可以发现地表以下的阳角位置支护结构深层水平位移大于阴角位置支护结构深层水平位移。
参考文献
[1]刘一杰等.多级梯次联合围护基坑开挖对环境影响分析[J].地下空间与工程学报：2009.5（增2）：1816-1820.