1、童童 磊磊 浙江省建筑设计研究院 结构与岩土工程研究室 Midas GTS工程应用情况介绍 Midas GTS在基坑分析中几点心得 杭州九沙河跨地铁节点分析 杭州杭政储出(2014)16号地块邻地铁分析 Midas GTS工程应用情况介绍 Midas GTS在基坑分析中几点心得 杭州九沙河跨地铁节点分析 杭州杭政储出(2014)16号地块邻地铁分析 杭州地铁1号线 武林广场站上盖物业综合体项目 杭政储出（2013）48号地块综合体项目 九沙河跨地铁节点分析 杭政储出（2014）16号地块综合体项目 地铁中心线空地（未建）（已建）地铁盾构外边线地铁中心线用地红线地下室轮廓线路陵江路支划规丹路枫星2、 民 路（未建）盾构上行线盾构下行线一期二期E-E剖面 Midas GTS工程应用情况介绍 Midas GTS在基坑分析中几点心得 杭州九沙河跨地铁节点分析 杭州杭政储出(2014)16号地块邻地铁分析 便捷的CAD导入 丰富的模型选择库 丰富的模型选择库 方便的材料导入 前处理强大 平面单元扩展法（2D3D）前处理强大 实体建模法（3D）自动连接&布尔运算 析取网格 生成网格 分析能力进一步加强 后处理选择丰富 Midas GTS工程应用情况介绍 Midas GTS在基坑分析中几点心得 杭州九沙河跨地铁节点分析 杭州杭政储出(2014)16号地块邻地铁分析 地铁一号线 上部覆土 九沙河工程位3、于九堡北单元,紧邻河道与稼东路相交位置，地铁一号线乔司南站客运中心站段隧道平面呈71从河道下方穿过。核心区 核心区详图 抗拔桩&围护桩 土体加固区 剖面详图 1-2 杂填土 1-3 素填土 2-1 砂质粉土 2-2 砂质粉土 2-3 砂质粉土夹粉砂 2-4 粉砂 2-5 粘质粉土夹砂质粉土 5-1 淤泥质粉质粘土夹粉土 土层概要 层 号 岩土名称 重度 KN/m3 孔隙比 e 含水量%固结快剪 地基 承载力 特征值 fak KPa C kPa 1 耕土(17.5)80 2 杂填土(18.0)80 3 素填土(18.0)80 4 河塘淤泥(14.0)40 1 砂质粉土 19.4 0.757 264、.4 5.5 27.5 110 2 砂质粉土 19.4 0.750 26.3 5.5 28.0 120 3 砂质粉土夹粉砂 19.5 0.714 24.5 4.5 30.0 160 4 粉砂 19.6 0.696 24.1 4.0 33.0 200 5 粘质粉土夹砂质粉土 18.8 0.883 31.0 8.0 27.0 140 1 淤泥质粉质粘土夹粉土 17.9 1.101 38.0 12.5 15.0 90 2 淤泥质粘土 17.0 1.390 48.1 20.0 11.0 80 灰色粉质粘土 18.4 0.939 31.2 21.0 18.0 140 含砂粉质粘土 20.1 0.642 5、22.1 25.0 21.1 220 土层参数 勘察报告给出的变形参数是压缩模量，压缩模量的计算中考虑了很大一部分塑性变形。类似基坑开挖过程中，绝大部分土体处于卸荷状态，因此，实际岩土体的弹性模量要大于压缩模量，与回弹模量相近，土体的弹性模量与埋深密切相关 在真实土体中，刚度在很大程度上依赖于应力水平，这就意味着刚度通常随着深度的增加而增加，即深层土比浅层土具有更大的刚度。当使用Mohr-Coulomb模型时，刚度是一个常数值，故采用修正Mohr-Coulomb模型，增加了一个弹性模量增量Eincr来修正这个缺陷。在本次计算中，采用E=Es；Eincr=0.5E(/m)。本构模型选择及参数选取6、 名称 材料 类型 弹性模量E（*104MPa）EA（kN/m）EI（kN*m2/m）泊松比 抗拔桩 弹性 3.00 1.2E+07 1.6E+05 0.2 底板 弹性 3.00 2.3E+07 1.1E+06 0.2 衬砌 弹性 3.25 1.14E+07 1.16E+05 0.2 材料取值参数表材料取值参数表 图8.1.4 模型网格划分和边界条件 工况一 初始应力场平衡（包括隧道）工况二 原堆土从10.0m高程卸载至8.0m高程，并堆填另一块从6.0m标高至8.0m高程 工况三 搅拌桩、抗拔桩施工 工况四 地下水位降至1.0m高程 工况五 堆土卸载至标高6.0m 工况六 工况十七 111区7、块分块开挖、加钢锭、底板 工况十八 钢锭堆载移除 施工步骤一览表 开挖工况 8m以上标高土体卸除后变形 西侧卸土区域，坑底处土体隆起7.1mm，东侧堆载区域，坑底处土体沉降4.76mm。左线因卸土隆起，最大隆起量3.25mm；右线因堆土沉降，最大沉降量1.72mm。降水至-1.0m处变形 降水区域盾构平均沉降约2mm，左线最大隆起量减小为1.24mm，并有部分管片沉降2.35mm；右线沉降进一步加大到3.52mm。6m以上标高土体卸除后变形 土体卸除使盾构上抬0.71.2mm；左线最大隆起量增大至2.47mm，部分管片沉降减小至1.66mm；右线最大沉降量减小至2.38mm。15区开挖完成后 8、15区开挖完成后，基坑由于分块开挖面积小，坑底土体隆起量平均值在0.7mm。盾构左线、右线变形均不明显。611区开挖完成后 由于开挖土体位于基坑正上方，坑底土体隆起量平均值在1.5mm。左线隆起由2.55增至6.78mm；右线隆起由0.01增至3.15mm。坑底隆起量约为0.5mm，左线最终隆起7.48mm，沉降0.74mm，水平位移2.82mm；右线最终隆起3.81mm，沉降1.48mm，水平位移2.97mm。钢锭移除后 左线 右线 水平变形 竖向变形 水平变形 竖向变形 工况2（堆土清除1）1.39+3.25 1.53-1.72 工况4（降水）1.32-2.35/+1.24 1.80-3.9、52 工况5（堆土清除2）1.64-1.66/+2.47 1.93-2.38 工况6（开挖1）1.62-1.82/+2.40 1.90-2.51 工况7（开挖2）1.63-1.83/+2.45 1.86-2.52 工况8（开挖3）1.62-1.82/+2.48 1.82-2.49 工况9（开挖4）1.54-1.81/+2.52 1.77-2.48 工况10（开挖5）1.65-1.81/+2.55 1.76-2.46 工况11（开挖6）1.64-0.87/+2.65 1.79-2.44/+0.01 工况12（开挖7）2.23-1.01/+4.39 1.99-1.68/+0.72 工况13（开挖810、）2.15-0.90/+4.34 1.98-1.76/+0.92 工况14（开挖9）2.49-0.94/+5.54 2.24-1.67/+1.71 工况15（开挖10）2.44-0.93/+5.85 2.32-1.68/+2.23 工况16（开挖11）2.72-0.93/+6.78 2.80-1.67/+3.15 工况17（钢锭移除）2.82-0.74/+7.48 2.97-1.48/+3.81 注：数值单位mm；+表示隆起，-表示沉降 盾构管线各工况位移变化表盾构管线各工况位移变化表 左线隧道竖向位移沿长度方向变化图（横坐标单位：左线隧道竖向位移沿长度方向变化图（横坐标单位：mm；纵坐标单位11、；纵坐标单位mmmm）右右线隧道竖向位移沿长度方向变化图（横坐标单位：线隧道竖向位移沿长度方向变化图（横坐标单位：mm；纵坐标单位；纵坐标单位mmmm）降水工况中隧道整体沉降约2mm，对控制隧道隆起有利。沉降量随着降水深度增加而增加。在开挖分块15过程中，因开挖范围很小，对隧道变形的影响较小。在开挖分块611过程中，隧道变形相对较大，部分工况最大变形量达1mm，施工过程中可考虑进一步减小分块范围。钢锭压重对控制隧道变形起到了良好的作用，应按设计要求及时设置钢锭。模拟后获得的经验 Midas GTS工程应用情况介绍 Midas GTS在基坑分析中几点心得 杭州九沙河跨地铁节点分析 杭州杭政储出(12、2014)16号地块邻地铁分析 项目位于杭州市滨江区，地块北侧为丹枫路，西侧为江陵路，南侧及东侧为规划道路。地块呈近矩形，全场设二层大底盘连通式地下车库。本基坑平面尺寸：15396m；基坑总面积：约14374；基坑周长：约485m。本工程0.00相当于黄海高程6.90m，挖深为10.25m。地下室外墙枫路丹江陵路地铁中心线地铁盾构外边线（已建）空地地铁中心线 拟建项目西南侧江陵路靠近本场地一侧为已运行的地铁一号线，地铁盾构自北向南穿过，地铁隧道为盾构管片隧道，直径为6.2m，壁厚350mm。该侧地下室外墙距离地铁盾构为10m左右，本工程范围内盾构顶部埋深约10.715.7m。地铁一号线 最初设13、计方拟采用基坑一次性整体开挖，桩墙结合二道砼支撑体系，沿地铁侧采用800厚地连墙+隔离桩。路陵江丹路枫盾构上行线空地盾构上行线 根据计算结果，盾构变形11.49mm，水平变形达11.20mm，一次性开挖无法满足地铁保护要求，故要求采用措施一：分基坑开挖。分区开挖，图面北区大基坑先期开挖，采用桩墙结合一道砼支撑体系；图面南区后期开挖，采用桩墙结合二道砼支撑体系；沿地铁侧采用1000厚地连墙。地铁中心线空地（未建）（已建）地铁盾构外边线地铁中心线用地红线地下室轮廓线路陵江路支划规丹路枫星 民 路（未建）盾构上行线盾构下行线一期二期 分区开挖，图面北区大基坑先期开挖，采用桩墙结合一道砼支撑体系；图面14、南区后期开挖，采用桩墙结合二道砼支撑体系；沿地铁侧采用1000厚地连墙。E-E剖面一期工况 分区开挖，图面北区大基坑先期开挖，采用桩墙结合一道砼支撑体系；图面南区后期开挖，采用桩墙结合二道砼支撑体系；沿地铁侧采用1000厚地连墙。A-A剖面二期工况 基坑分期开挖后，隧道变形大幅下降，由原来的11.49mm降为5.38mm，但水平变形仍为5.30mm，超过地铁保护要求。故要求采用措施二，小基坑被动区加固。为减小隧道变形超过允许值的问题，将二期基坑，即小基坑中增加三轴搅拌桩被动区加固，如下图所示。采用被动区加固后，隧道变形由原来的5.38mm降为4.69mm，水平变形为4.52mm，符合地铁保护要15、求。故要求采用分基坑开挖+小基坑被动区加固的施工方案。初始方案（mm）措施一（mm）措施二（mm）围护变形极值 20.17 9.31 9.85 隧道位移极值 11.49 5.38 4.69 施工措施影响汇总表 工况 初始应力场平衡（包括隧道）；工况一 激活地下连续墙，坑内被动区加固体 工况二 小基坑、大基坑开挖至第一道支撑底处；工况三 设置支撑 工况四 大基坑开挖至基坑底 工况五 大基坑换撑 工况六 大基坑拆支撑 工况七 小基坑开挖至第二道支撑底处 工况八 小基坑设置第二道支撑 工况九 小基坑开挖至基坑底 工况十 小基坑设置底板 工况十一 小基坑拆除第二道支撑 工况十二 小基坑设置中板及换撑 16、工况十三 小基坑拆除第一道支撑 施工步骤一览表 大小基坑开挖至第一道支撑底处 北侧围护变形7.57mm，南侧围护变形3.56mm。北线最大位移为2.07mm；南线最大位移1.16mm。大基坑开挖到底 北侧围护变形17.58mm，南侧围护变形5.56mm。北线最大位移为3.39mm；南线最大位移1.83mm。大基坑换撑结束 北侧围护变形17.6mm；南侧围护变形5.59mm。北线最大位移为3.40mm；南线最大位移2.19mm。小基坑开挖到二道支撑底 北侧围护变形17.78mm；南侧围护变形8.31mm。北线最大位移为4.02mm；南线最大位移2.92mm。小基坑开挖到底 北侧围护变形17.8617、mm；南侧围护变形9.69mm。北线最大位移为4.68mm；南线最大位移3.15mm。小基坑换撑结束 北侧围护变形17.86mm；南侧围护变形9.80mm。北线最大位移为4.69mm；南线最大位移3.15mm。北线 南线 水平变形 竖向变形 水平变形 竖向变形 工况2（大小基坑开挖1）2.03+0.26/-0.08 1.37 -0.20 工况3（设置支撑）2.03+0.20/-0.08 1.36 -0.21 工况4（大基坑开挖2）3.34+0.08/-0.33 2.19 -0.42 工况5（大基坑换撑）3.34+0.08/-0.33 2.19 -0.42 工况6（大基坑拆撑）3.35+0.0818、/-0.33 2.19 -0.43 工况7（小基坑开挖2）4.30+0.74/-0.22 2.93 -0.54 工况8（小基坑支撑2）4.29+0.67/-0.23 2.92 -0.55 工况9（小基坑开挖3）4.52+1.06/-0.25 3.15 -0.61 工况10（小基坑设底板）4.52+1.06/-0.25 3.15 -0.61 工况11（小基坑拆撑2）4.52+1.13/-0.25 3.16 -0.60 工况12（小基坑换撑）4.52+1.13/-0.25 3.16 -0.60 工况13（小基坑拆撑1）4.49+1.22/-0.24 3.15 -0.58 盾构管线各工况位移变化表盾19、构管线各工况位移变化表 北线隧道水平位移沿长度方向变化图（横坐标单位：北线隧道水平位移沿长度方向变化图（横坐标单位：mm；纵坐标单位；纵坐标单位mmmm）南南线隧道水平位移沿长度方向变化图（横坐标单位：线隧道水平位移沿长度方向变化图（横坐标单位：mm；纵坐标单位；纵坐标单位mmmm）分基坑开挖提高了围护结构整体刚度，大幅减小了盾构变形。尽管大基坑距离盾构在2D以外，仍不可忽视其对盾构变形的影响，减少大基坑的变形可显著降低隧道最终的变形量。小基坑开挖至第二道支撑底时隧道变形显著，可考虑将二期基坑被动区加高至第二道支撑底，以控制开挖至第二道支撑底时的围护体变形。换撑时，楼板刚度很大，基坑各个换撑工况对土体及隧道的变形影响很小，但楼板中的应力较大，实际施工过程中，应注意换撑时底板、楼板后浇带的换撑措施。模拟后获得的经验 感谢您付出宝贵时间关注我们！再次对您表示感谢！