黏土地層中連續(xù)墻嵌固深度對(duì)地表沉降影響分析

江勝華，趙 超

(中鐵四局集團(tuán)第二工程有限公司，江蘇 蘇州 215131)

0 引言

目前隨著科技不斷進(jìn)步地下工程基坑深度也越來越深，我國(guó)現(xiàn)階段施工最深的基坑滇中引水龍泉倒虹吸接收井，基坑深度達(dá)到77.3 m，地下連續(xù)墻地連墻成槽深度96.6 m。上海市蘇州河段深層排水調(diào)蓄管道系統(tǒng)工程基坑深度59.6 m，施工地下連續(xù)墻深度達(dá)到105 m。隨著城市建設(shè)發(fā)展，地上可利用空間減少，勢(shì)必加快地下空間的開發(fā)利用，越來越多的深基坑工程在城市、營(yíng)業(yè)線附近施工，為確保周邊建筑物安全和正常使用，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，將對(duì)基坑的變形控制提出更高的要求。在不同的地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)環(huán)境下，地下連續(xù)墻的嵌固深度設(shè)計(jì)也不一致，而嵌固深度的不同設(shè)計(jì)對(duì)地面沉降影響較大等。

嵌固深度是影響地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)基坑安全穩(wěn)定、變形控制的重要影響因數(shù)之一[1-4]。選擇合理的嵌固深度是基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要條件，較小的嵌固深度影響基坑安全，較大的嵌固深度增加施工難度及經(jīng)濟(jì)投入。

1 工程概況

某城市快速路標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度17 m，地下水埋深1 m，基坑范圍內(nèi)的土層分布自上而下如下：①-2素填土、②-2淤泥質(zhì)黏土、③-1黏土、③-2粉質(zhì)黏土夾粉土、④-1粉質(zhì)黏土夾粉土、④-1a粉土夾粉砂、④-1粉質(zhì)黏土夾粉土、⑤粉質(zhì)黏土夾粉土等?；又ёo(hù)設(shè)計(jì)采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐的結(jié)構(gòu)形式，地下連續(xù)墻采用C30混凝土，墻厚0.8 m，墻長(zhǎng)37 m，基坑深度17 m，嵌固深度20 m；內(nèi)支撐采用4道內(nèi)支撐(第1道為800 mm×800 mm，C30混凝土支撐；第2道，3道支撐采用直徑609 mm，壁厚16 mm的鋼管內(nèi)支撐；第4道支撐采用直徑800 mm，壁厚20 mm的鋼管內(nèi)支撐)，第1道支撐水平間距9.0 m，其余支撐水平間距3.0 m。

2 工程地質(zhì)條件

建設(shè)場(chǎng)區(qū)位于太湖沖積平原區(qū)，場(chǎng)地內(nèi)地勢(shì)平坦。本段地層土主要以淤泥質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土等軟土為主，第四系覆蓋層厚度較大，各土層物理參數(shù)如表1所示。

表1 土層物理力學(xué)指標(biāo)

3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 深基坑設(shè)計(jì)

基坑開挖深度為17 m，基坑斷面寬度為30.2 m，按照J(rèn)GJ 120—2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[5]的規(guī)定考慮地質(zhì)條件的復(fù)雜性、周邊環(huán)境的敏感性和基坑深大特點(diǎn)等因素，基坑設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)采用一級(jí)。場(chǎng)地內(nèi)地下水水位埋置深度約為0.25 m，基坑周邊設(shè)置10 m寬的混凝土便道，超載設(shè)計(jì)值為20 kPa?；釉O(shè)計(jì)斷面圖如圖1所示。

3.2 地表沉降理論分析

在針對(duì)由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生基坑附近的地表沉降，基于Peck理論的地層損失率法是目前普遍使用的方法。但在使用該方法計(jì)算地表沉降中存在著一定的缺陷，計(jì)算結(jié)果曲線形態(tài)單一，未充分考慮土體工程性質(zhì)，計(jì)算結(jié)果與工程實(shí)際存在著一定的偏差。為了保障計(jì)算的地表沉降曲線與實(shí)際值更為接近，優(yōu)化原計(jì)算提出與工程實(shí)際更為相近的一種計(jì)算方法。

如下計(jì)算分析步驟：

1)選用撓曲線f(z)計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形曲線(根據(jù)各點(diǎn)的水平位移，使用最小二乘法進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合曲線)。

2)得到的撓曲線與初始的軸線之間圍成的面積Sw，計(jì)算公式為：

其中，H為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度。

3)系數(shù)n(根據(jù)工程實(shí)際的地質(zhì)情況結(jié)合經(jīng)驗(yàn)值選取)與Sw相乘，結(jié)果作為地表的面積。一些文獻(xiàn)將地表沉降面積等同于圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形面積來進(jìn)行計(jì)算，此類情況僅適用于工程時(shí)間比較短并且地質(zhì)土質(zhì)比較松軟，假如在砂性土或硬質(zhì)黏土的基坑中采用該方法，那么結(jié)果就會(huì)產(chǎn)生比較大的誤差。

4)利用地表沉降曲線來計(jì)算地表沉降量。典型的地表沉降曲線有三角形法、正態(tài)分布曲線(拋物線法)、指數(shù)曲線法。其中，三角形法主要適用于地質(zhì)土質(zhì)比較松軟并且圍護(hù)結(jié)構(gòu)入土范圍不深，沒有支撐體系，尤其在圍護(hù)結(jié)構(gòu)懸臂狀態(tài)下的情況，此類狀況下圍護(hù)結(jié)構(gòu)下部產(chǎn)生比較明顯的水平位移，圍護(hù)結(jié)構(gòu)外緣產(chǎn)生比較明顯的沉降。正態(tài)分布曲線主要適用于地質(zhì)土質(zhì)呈剛性狀態(tài)或圍護(hù)結(jié)構(gòu)入土范圍不深，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)與梁的受力狀態(tài)比較類似，此時(shí)發(fā)生地面沉降最大的位置并非在圍護(hù)結(jié)構(gòu)邊緣處，是發(fā)生于距離圍護(hù)結(jié)構(gòu)有一定距離的位置上。在基坑地表沉降案例中，沉降曲線大部分是采用正態(tài)分布曲線，從分析計(jì)算結(jié)果表明，假如僅采用一種曲線還是很難準(zhǔn)確計(jì)算相應(yīng)的地表沉降量，與實(shí)際不符。為了更精確的計(jì)算應(yīng)該采用正態(tài)分布曲線沉降和三角形曲線相結(jié)合即指數(shù)曲線法進(jìn)行地面沉降的計(jì)算。值得重視的情況是，在指數(shù)曲線法計(jì)算中正態(tài)曲線相比于三角形法所占比例較大，如圖2所示(坐標(biāo)原點(diǎn)O為最大沉降量點(diǎn))。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得，地表的沉降范圍與土體的內(nèi)摩擦角有關(guān)，可用以下公式進(jìn)行計(jì)算：

(1)

其中，H為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的高度；φ為支護(hù)結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)土層加權(quán)平均內(nèi)摩擦角。

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形曲線與豎向軸線包絡(luò)面積和地表沉降面曲線與橫向軸線包絡(luò)面積之間的關(guān)系用式(2)表示：

n×Sw=Sw1+Sw2

(2)

首先計(jì)算三角形范圍區(qū)域的變形量(需要注意的是δml所指的是整個(gè)變形范圍內(nèi)最大沉降量所在位置處三角形區(qū)域的沉降量而不是三角形中最大沉降量)，其中:

(3)

(4)

可知三角形中某處任一點(diǎn)的沉降量：

(5)

再考慮正態(tài)分布曲線中的變形，其中:

Sw2=n×Sw-Sw1

(6)

按照正態(tài)分布曲線近似計(jì)算地表最大沉降量：

則正態(tài)曲線中任何一點(diǎn)的沉降量：

(7)

這時(shí)，可計(jì)算出距離基坑邊緣外側(cè)任意某點(diǎn)沉降量：

(8)

這種計(jì)算方式是在忽略地下水位變化的情況下估算基坑外緣地表下沉量的一種簡(jiǎn)便方式，其計(jì)算結(jié)果和實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)情況較為吻合，具有一定的實(shí)用性。

3.3 基于理正深基坑軟件對(duì)基坑計(jì)算

3.3.1 理正深基坑軟件計(jì)算模型

理正深基坑軟件采用彈性支點(diǎn)法計(jì)算模型，如圖3所示。該模型是將支護(hù)結(jié)構(gòu)上的支錨點(diǎn)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的約束作用簡(jiǎn)化為彈性支座，基坑內(nèi)側(cè)為被動(dòng)土壓力，基坑外側(cè)為主動(dòng)土壓力區(qū)，被動(dòng)土壓力簡(jiǎn)化為土彈簧作用于結(jié)構(gòu)，支撐同樣簡(jiǎn)化為彈簧，主動(dòng)土壓力為荷載作用于結(jié)構(gòu)。

地面沉降采用指數(shù)曲線法進(jìn)行計(jì)算。通過改變支護(hù)結(jié)構(gòu)Hg，計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)在不同嵌固深度下地面沉降值。

3.3.2 基于理正計(jì)算快速路基坑結(jié)果分析

地面沉降:由于基坑開挖過程中基坑內(nèi)土體卸荷，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形、基底隆起、降水等影響，地面發(fā)生沉降。影響在基坑開挖過程中地面發(fā)生沉降的誘導(dǎo)因素很復(fù)雜；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行地面沉降計(jì)算，采用指數(shù)曲線法計(jì)算本工程地面沉降數(shù)值。地面沉降計(jì)算結(jié)果如圖4所示。

3.3.3 基于理正對(duì)基坑嵌固深度數(shù)值模擬分析

深基坑工程根據(jù)基坑開挖深度設(shè)計(jì)地下連續(xù)墻長(zhǎng)度，地下連續(xù)墻嵌固深度的不同，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形狀態(tài)、周邊地表沉降均會(huì)發(fā)生變化。嵌固深度設(shè)計(jì)大小影響著深基坑的安全穩(wěn)定性，在嵌固深度對(duì)基坑本身和圍護(hù)結(jié)構(gòu)造成影響后，周邊地面同時(shí)也發(fā)生變化，地面發(fā)生相應(yīng)的沉降現(xiàn)象。為保證基坑的穩(wěn)定、地表沉降及周邊建筑物安全使用，在深基坑設(shè)計(jì)時(shí)一味的增加地下連續(xù)墻嵌固深度，一是造成了施工難度的增加，二是經(jīng)濟(jì)性較差。因此在設(shè)計(jì)時(shí)選擇一個(gè)較為合理的嵌固深度是保證基坑安全且經(jīng)濟(jì)合理的重要因素。

為分析在軟土地區(qū)如何選擇合理的嵌固深度，分析不同嵌固深度對(duì)基坑整體穩(wěn)定性及地面沉降的影響，通過應(yīng)用控制變量法，選擇14，16，18，20，22，24，26，28，30，32，34，36，51，68，85，102共16個(gè)不同的嵌固深度通過計(jì)算分析，根據(jù)計(jì)算結(jié)果來分析嵌固深度對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的相應(yīng)影響。當(dāng)計(jì)算時(shí)地下連續(xù)墻深度超過土層厚度時(shí)，增加最底層土層厚度，假設(shè)墻底土層性質(zhì)不變。

根據(jù)軟件進(jìn)行計(jì)算分析，不同嵌固深度條件下，各項(xiàng)計(jì)算結(jié)論如表2所示。

表2 不同嵌固深度支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果對(duì)比

地面沉降分析:隨著地下連續(xù)墻嵌固深度由14 m增加到102 m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)地面沉降逐漸減小，說明嵌固深度的增加可以有效降低地面沉降的大小。地面沉降數(shù)值隨著嵌固深度14 m增加至102 m由23 mm逐漸降低至7 mm。在地面沉降能滿足基坑外側(cè)結(jié)構(gòu)變形要求下選擇合理的嵌固深度，如圖5所示。

3.3.4 小結(jié)

隨著地連墻嵌固深度增大，地面沉降值呈現(xiàn)出減少趨勢(shì)；地連墻嵌固深度增加到一定值后，對(duì)地面沉降影響減少。當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)插入比為1.1～1.3時(shí)，此時(shí)基坑的安全性及經(jīng)濟(jì)性為最佳。

3.4 基于MIDAS GTS有限元對(duì)基坑計(jì)算

3.4.1 MIDAS GTS概述

MIDAS GTS是通用的巖土與隧道結(jié)構(gòu)的有限元分析軟件，可以進(jìn)行二維和三維的巖土分析。通過合理化的模擬地層、結(jié)構(gòu)、荷載、邊界條件等，根據(jù)實(shí)際施工步驟設(shè)置相應(yīng)分析工況進(jìn)行巖土結(jié)構(gòu)分析。

3.4.2 基坑有限元建模

1)有限元數(shù)值模擬相關(guān)材料模型。

根據(jù)有限元分析材料的特性，選擇合理的本構(gòu)模型，根據(jù)MIDAS GTS材料庫模型，地下連續(xù)墻、內(nèi)支撐等混凝土或型鋼材料定義為各向同性的線彈性材料，地層土體定義為修正摩爾庫侖彈塑性材料，并且考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)與土體之間相互作用，設(shè)置古德曼界面單元。

2)有限元模型參數(shù)。

a.幾何參數(shù)。

本文以某城市快速路地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)深基坑工程為基礎(chǔ)，選取單位寬度地連墻支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行二維模擬，地連墻、混凝土支撐及鋼支撐根據(jù)剛度相等進(jìn)行截面換算。具體的參數(shù)如下：建立二維基坑模型，模型尺寸為200 m×60 m，如圖6所示，豎向土層模擬總高度為60 m，共8層土層，基坑開挖深度17 m，共3層內(nèi)支撐，地下連續(xù)墻嵌固深度20 m。

b.材料參數(shù)。

模型中地連墻、支撐設(shè)置為彈性材料；土體設(shè)置為修正摩爾-庫侖彈塑性材料。模型中設(shè)置8層土體，地連墻、混凝土支撐采用C30混凝土。鋼支撐采用Q235鋼材。具體參數(shù)如表3，表4所示。

表3 土層參數(shù)一覽表

c.模型簡(jiǎn)化說明。

為了提高建模速度、計(jì)算效率和得到準(zhǔn)確的結(jié)果，采用二維模型進(jìn)行地表沉降分析，并進(jìn)行幾點(diǎn)優(yōu)化：

地下連續(xù)墻和內(nèi)支撐處于彈性變形狀態(tài)，土體為理想彈塑性介質(zhì)。

為簡(jiǎn)化大量的建模工作，僅使用二維模型模擬分析單位寬度地連墻支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力和位移。

為了簡(jiǎn)化模型，本模型將支撐剛度進(jìn)行單位寬度上的換算，確保模型支撐剛度與實(shí)際相符。

d.模型邊界條件與施工步驟。

有限元模型中添加邊界條件，采用自動(dòng)施加“地基約束”，約束模型底部和兩側(cè)水平與豎向位移。

有限元施工步驟的定義依靠GTS網(wǎng)格組的“激活”與“鈍化”功能實(shí)現(xiàn)。按照如下的施工順序定義施工階段。

初始應(yīng)力分析。激活所有土體網(wǎng)格組單元、自重荷載與地基約束邊界條件，并且基坑開挖前土體已經(jīng)固結(jié)完成勾選位移清理。計(jì)算出初始地應(yīng)力同時(shí)消除自重產(chǎn)生的固結(jié)沉降。

地連墻施工。此階段是對(duì)地下連續(xù)墻的施工進(jìn)行模擬，激活地下連續(xù)墻網(wǎng)格組單元及墻體與土體界面單元。

開挖模擬?；娱_挖總共分為4次開挖，施工階段工況定義時(shí)通過鈍化基坑開挖網(wǎng)格組單元、激活相應(yīng)內(nèi)支撐網(wǎng)格組單元，模擬基坑開挖的全過程。

3.4.3 地連墻基坑有限元模擬分析

通過建立地連墻基坑有限元模型，分析模擬基坑的開挖過程，了解在基坑開挖施工過程中土體應(yīng)力、坑外地表沉降情況。

1)土體應(yīng)力分析。

土體水平方向上的應(yīng)力即為土壓力。通過提取各施工階段土體有限元模型S-XX方向上的云圖，分析土體在開挖前后的應(yīng)力變化情況(見圖7，圖8)。

通過圖7，圖8可得出如下結(jié)論：a.在地基初始應(yīng)力狀態(tài)下，土體均受到地應(yīng)力作用，此時(shí)土體處于完全固結(jié)狀態(tài)；b.基坑開挖至坑底時(shí)，同一深度范圍土體應(yīng)力變得非均勻分布，開挖面以上地下連續(xù)墻附近的土體土壓力增加顯著，在墻體兩側(cè)土體應(yīng)力大于在相同深度下其他土體。基坑內(nèi)側(cè)產(chǎn)生卸載作用，土體向基坑內(nèi)側(cè)偏移，導(dǎo)致基坑外層土體向基坑內(nèi)側(cè)產(chǎn)生水平土壓力。

2)土體位移分析。

土體位移是衡量基坑開挖變形控制的核心標(biāo)志之一。因此，為了更好地進(jìn)行地連墻設(shè)計(jì)，需清晰的認(rèn)識(shí)土體變形特征。根據(jù)有限元分析計(jì)算所得位移云圖，如圖9，圖10所示。如圖9所示，在水平方向上，由于基坑內(nèi)土體開挖，坑壁外土體在自重和坑頂施工荷載作用下，地層土體向坑內(nèi)側(cè)發(fā)生移動(dòng)變形，靠近基坑變形越大，最大位移發(fā)生在基坑側(cè)壁上，最大水平位移為9.5 mm。由于土體材料性質(zhì)為彈塑性體特性，在荷載作用下土體產(chǎn)生塑性變形，所以，土體變形狀態(tài)總體為弧形；在豎直方向上，由于基坑內(nèi)開挖土體在自身荷載和附加荷載作用下產(chǎn)生土體沉降，地表最大沉降值達(dá)到23.9 mm。在基坑內(nèi)部，由于基坑開挖土體卸荷回彈以及基坑內(nèi)外壓力差作用下坑底土體向上隆起，基坑隆起最大值為126 mm。在實(shí)際深基坑工程中坑底隆起是屬于正常土體變形現(xiàn)象。

3.4.4 基于GTS有限元對(duì)基坑嵌固深度數(shù)值模擬分析

通過控制變量法，采用GTS有限元模擬分析在軟土地區(qū)嵌固深度的合理性，選擇14，16，18，20，22，24，26，28，30，32，34，36，51，68，85，102共16個(gè)不同嵌固深度計(jì)算分析。

根據(jù)GTS有限元軟件分析計(jì)算，在不同嵌固深度條件下，各項(xiàng)計(jì)算結(jié)論如表5所示。

表5 不同嵌固深度支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果對(duì)比

地下連續(xù)墻嵌固深度由14 m增加到26 m時(shí)，基坑外側(cè)地表沉降快速減??；從26 m增加到102 m時(shí)，基坑外側(cè)地表沉降下降速度放緩。

地面沉降數(shù)值隨著嵌固深度14 m增加至102 m,由23 mm逐漸降低至7 mm。在地面沉降能滿足基坑外側(cè)結(jié)構(gòu)變形要求下選擇合理的嵌固深度，如圖11所示。

3.4.5 小結(jié)

地連墻嵌固深度的增加可以有效降低地面沉降的大小。隨著地連墻嵌固深度增大，地面沉降呈現(xiàn)出減少趨勢(shì)；結(jié)構(gòu)嵌固深度增加到一定值后，對(duì)地面沉降影響降低。當(dāng)?shù)剡B墻插入比為1.1～1.3時(shí)，此時(shí)基坑的安全性及經(jīng)濟(jì)性為最佳。

4 有限元與理正軟件計(jì)算地面沉降比較

通過上述計(jì)算分析，首先針對(duì)有限元計(jì)算和理正彈性支點(diǎn)法計(jì)算結(jié)果比較，分析兩者計(jì)算差異性；其次根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果，有限元計(jì)算結(jié)果與其比較，驗(yàn)證有限元建模分析可靠性。

1)有限元計(jì)算與理正彈性支點(diǎn)法計(jì)算對(duì)比。

理正深基坑軟件計(jì)算某城市快速路標(biāo)準(zhǔn)段基坑時(shí)，在離基坑13 m地表沉降最大，最大沉降量為20 mm；有限元模擬在離基坑15 m地表沉降最大，最大沉降量為23.9 mm。理正計(jì)算地表沉降產(chǎn)生最大位移位置相比于有限元計(jì)算稍近于圍護(hù)結(jié)構(gòu)，且最大沉降量稍小于有限元計(jì)算的最大沉降值。

兩者計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)一定偏差的主要原因：理正計(jì)算地表沉降的原理是彈性地基梁理論，當(dāng)被動(dòng)土體深度的增加，地基反力系數(shù)比例系數(shù)m明顯變大，基坑內(nèi)側(cè)的被動(dòng)土體水平抵抗力明顯增加，計(jì)算出的墻體位移減小，地面沉降數(shù)值較??；有限元分析時(shí)根據(jù)材料特性選擇合理的本構(gòu)模型，土體設(shè)置為修正摩爾庫侖本構(gòu)模型，地下連續(xù)墻和內(nèi)支撐設(shè)置為彈性本構(gòu)模型，考慮土體與地連墻之間相互作用并非共節(jié)點(diǎn)，在兩者之間設(shè)置古德曼無厚度界面單元，更為真實(shí)的模擬土體和地連墻兩者之間的相互作用關(guān)系，使得有限元模擬計(jì)算基坑開挖更為嚴(yán)謹(jǐn)，與實(shí)際情況更符合。

2)有限元與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比。

有限元(MIDAS/GTS)模擬某城市快速路標(biāo)準(zhǔn)段基坑時(shí)地表沉降最大值為23.9 mm，與其基坑開挖的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)沉降值24.6 mm偏差較小數(shù)值相近，且隨著遠(yuǎn)離基坑，地表沉降變化趨勢(shì)相同，逐漸減小，有限元計(jì)算地表沉降稍小于監(jiān)測(cè)地表沉降。數(shù)值的略微偏差主要是因?yàn)樵诂F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，場(chǎng)地復(fù)雜多變，有限元(MIDAS/GTS)模擬的模型無法保證與現(xiàn)場(chǎng)施工情況完全一致，在數(shù)值模擬或計(jì)算時(shí)，與現(xiàn)場(chǎng)施工真實(shí)情況相比，總會(huì)有些許偏差。

3)地連墻不同嵌固深度下有限元計(jì)算與理正彈性支點(diǎn)法計(jì)算對(duì)比。

通過模擬計(jì)算地連墻嵌固深度為14 m，16 m，18 m，20 m，22 m，24 m，26 m，28 m，30 m，32 m，34 m，36 m，51 m，68 m，85 m，102 m時(shí)的地面沉降，對(duì)比分析后得出理正軟件計(jì)算出的最大地表沉降與GTS有限元模擬下的最大地表沉降在變化趨勢(shì)相同，且地下連續(xù)墻在相同的嵌固深度下，理正計(jì)算得出的地表沉降最大值略小于有限元模擬下的地表沉降最大值。

經(jīng)以上分析，有限元(MIDAS/GTS)與理正彈性支點(diǎn)法計(jì)算地表沉降結(jié)果相比，有限元數(shù)值模擬下的地表沉降值與基坑開挖時(shí)的地表沉降監(jiān)測(cè)值更加接近，且地表沉降變化趨勢(shì)吻合度更高。因此，說明了有限元(MIDAS/GTS)對(duì)地下連續(xù)墻支護(hù)體系數(shù)值計(jì)算是可靠的，更符合實(shí)際。

5 結(jié)語

1)在城市中對(duì)地面沉降具有較高要求的基坑設(shè)計(jì)可以通過適當(dāng)?shù)脑黾訃o(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度達(dá)到減小地面沉降的目的。

2)運(yùn)用MIDAS/GTS有限元能更貼合實(shí)際情況模擬計(jì)算基坑開挖過程中地面沉降。

3)從理正深基坑軟基和MIDAS/GTS有限元數(shù)據(jù)分析計(jì)算得出，在黏性土為主的地層中地下連續(xù)墻嵌固深度與基坑深度比值在1.1～1.2之間較為合理。