PLAXIS讨论专栏!
civilwyf
civilwyf Lv.2
2007年05月29日 20:15:03
来自于建筑施工
只看楼主

现在遇到这样的一个问题。我用plaxis模拟一个基坑开挖问题,围护结构采用双排桩,水泥土搅拌桩止水。水位线为1m。开挖深度为6m。桩长28m。基坑开挖侧土体及地下水分步开挖,另外一侧保持水压不变。我的问题就是当基坑开挖到第一步时,为了通过水位线生成水压,什么是正确的方法? 我试了三种方法,第一种,水位线沿着墙体竖直向下,整个平面的水位线也就是水平--竖直--水平。但是这种方法在水压生成窗口,在桩两侧及桩底部会产生明显的水压力梯度,假如说桩底部有渗透性比较大的砂土,那么这种方法明显和实际不符合。

现在遇到这样的一个问题。我用plaxis模拟一个基坑开挖问题,围护结构采用双排桩,水泥土搅拌桩止水。水位线为1m。开挖深度为6m。桩长28m。基坑开挖侧土体及地下水分步开挖,另外一侧保持水压不变。我的问题就是当基坑开挖到第一步时,为了通过水位线生成水压,什么是正确的方法?

我试了三种方法,第一种,水位线沿着墙体竖直向下,整个平面的水位线也就是水平--竖直--水平。但是这种方法在水压生成窗口,在桩两侧及桩底部会产生明显的水压力梯度,假如说桩底部有渗透性比较大的砂土,那么这种方法明显和实际不符合。

第二种方法,使竖直的水位线稍微倾斜,整个平面的水位线也就是水平--稍微倾斜--水平。这种方法产生的结果同第一种方法是一样的。

第三种方法,使用“类组水位”,将开挖侧土体水位线定义到开挖土体下部(比如说是4.5m处),并对开挖土体定义为“干类组”,另外将基坑开挖侧底部的土体(一直到基坑底部土体和桩另一侧相通)的水位线定义也定义开挖土体上部(4.5m处),或者使用“从相邻的类组或线性内插”功能。这时候基坑未开挖侧以及桩脚下面的土体的水位线一直为1m处。这种情况生成的水压我感觉比较符合工程实际。但是在最后计算总是有很大的位移,一般都是1m左右,并且最后一步土体破坏。

我知道“外部水压力计算要求,在和边界相交的位置上水压平衡。但是,如果水位线和边界相交于非实际存在的几何点,就不能精确计算外部水压力”。并且在模型建立中尽量使用点,而不使用线。


请大家探讨--
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civilwyf
2007年05月30日 10:26:43
2楼
问:
我有一个基坑问题,土层被一竖直墙分开。基坑一侧地下水以及土体每隔2米开挖一次,另外一侧水压保持不变。我的问题就是当基坑开挖到第一步时,为了通过水位线生成水压,什么是“正确的”方法?(由于未知的渗透性参数,我们不能应用地下水渗流生成水压。)
我的水位线是否应该沿着墙体(竖直水位线?这理论上看起来好像不正确),或者我有意的使竖直的水位线稍微的倾斜?(有10cm的倾斜或者用89度代替90度)。
根据我的经验,这两种方法能粗糙草的计算出相差不多的结果。但是,在水压输入窗口,画一竖直的水位线时,一些多余的水压在墙体两侧以及基坑底部显示出来,产生很大水压力梯度。
这些水压力梯度什么意思?作用在那里,墙体上还是墙后的土体?
一个有趣的事情是压力沿基坑垂直向下分布。在墙体附件的一个点显示了基于没有开挖一侧水压力头的水压力。远离墙体的一个点显示了基于基坑开挖2m的水压力。多余水压力(根据PLAXIS手册仅仅被边界两点定义)是个有意义的数值。我假定这个荷载很关键。但是,这两种分析几乎没有差别。
尽管我定义我的水位线稍微倾斜,在墙体的多余水压力还是消失了,因此外部水压力图怎么进行?
为了说明的更清楚,我表明下水位线:第一步(0, 40)---(30,40)--(30, 38)--(50,38)。第二步:(0,40)---(29.5,40)--(30,38)--(50,38)。墙体为(30,45)--(30,20)

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civilwyf
2007年05月30日 10:27:49
3楼
国外这方面相关的资料,自己翻译的,大家顶下


问:
我有一个基坑问题,土层被一竖直墙分开。基坑一侧地下水以及土体每隔2米开挖一次,另外一侧水压保持不变。我的问题就是当基坑开挖到第一步时,为了通过水位线生成水压,什么是“正确的”方法?(由于未知的渗透性参数,我们不能应用地下水渗流生成水压。)
我的水位线是否应该沿着墙体(竖直水位线?这理论上看起来好像不正确),或者我有意的使竖直的水位线稍微的倾斜?(有10cm的倾斜或者用89度代替90度)。
根据我的经验,这两种方法能粗糙草的计算出相差不多的结果。但是,在水压输入窗口,画一竖直的水位线时,一些多余的水压在墙体两侧以及基坑底部显示出来,产生很大水压力梯度。
这些水压力梯度什么意思?作用在那里,墙体上还是墙后的土体?
一个有趣的事情是压力沿基坑垂直向下分布。在墙体附件的一个点显示了基于没有开挖一侧水压力头的水压力。远离墙体的一个点显示了基于基坑开挖2m的水压力。多余水压力(根据PLAXIS手册仅仅被边界两点定义)是个有意义的数值。我假定这个荷载很关键。但是,这两种分析几乎没有差别。
尽管我定义我的水位线稍微倾斜,在墙体的多余水压力还是消失了,因此外部水压力图怎么进行?
为了说明的更清楚,我表明下水位线:第一步(0, 40)---(30,40)--(30, 38)--(50,38)。第二步:(0,40)---(29.5,40)--(30,38)--(50,38)。墙体为(30,45)--(30,20)
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civilwyf
2007年05月30日 10:28:25
4楼
回答:
我感觉很奇怪,当通过水位线生成外部水压你是否考虑了一些很重要的几何点。这是因为:
1. 外部水压力计算要求,在和边界相交的位置上水压平衡。但是,如果水位线和边界相交于非实际存在的几何点,就不能精确计算外部水压力。
2.这是因为,只在几何线的两个端点上定义外部水压力的大小,而两点之间的压力沿几何线的变化呈线性。所以,要精确计算外部水压力,一般潜水位的输入最好和模型边界相交在已有的几何点上。在生成几何模型的时候应该考虑到这个条件。必要的话,应该在几何模型的边界上增加这样的点。
3. 用不同的水位线(沿着基坑边界倾斜或者竖直)生成外部水压力你会看到差别。
4. 要时刻谨记水位线仅为一系列水压为零的点,在其下部水压随深度线性增加(即:假设压力变化是水静力的)。在塑性计算里,只能在这种不排水类组里产生超静水压。固结分析可以用来计算和时间有关的超静水压的生成或消散。在这类计算当中,超静水压的发展变化取决于渗透性参数,而不是材料性质种类。
5. 如果你注意了上说的这几点,模型仍然存在问题的话,请回到前面重新建立模型。
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civilwyf
2007年05月30日 10:29:51
5楼

问:
“外部水压力计算要求,在和边界相交的位置上水压平衡。但是,如果水位线和边界相交于非实际存在的几何点,就不能精确计算外部水压力。”
我认为这是很重要的一点。我认为,如果有一特定的竖向水位线,程序在计算过程中就会对哪点哪点作为零压力力点产生混淆。
我现在能用不连续的类组水位线解决这个问题,结果很好,但是时间比较长还是有点疑问。
我观察到的另外一件事情是竖直水位线(或者稍微倾斜的水位线)在上部和下部都产生了很大的水压力梯度。我怀疑这可能导致数值困难。但是在最后如果没有出现数值问题,那么这可以算出比较好的估计值。
我还注意到,水位线应该穿过已经存在的点/线来得到精确的解。我尽量不用几何线,因为那样会造成多余的土层。我用多余的点来代替。
我还奇怪如果水位线如果没有穿过点/线,错误能有多大。如果错误是同水位线穿过的网格的大小成比例的话,那么这可能还不算太坏。如果错误是同现存相邻的几何点的距离成比例的话,这就线的比较大了。但是我怀疑错误应该被网格的大小决定。

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civilwyf
2007年05月30日 10:32:07
6楼

问:
我计算所出现的问题看起来和你假定的不一样。在岩石底部有切断水源的泥浆墙。岩石层的渗透性参数没有用。对于书本中的渗透性参数,我认为用水位线来生成孔隙水压更保守。
我现在的方法是对不同的类组产生不同的孔压。这样不会产生梯度(尤其是水平孔隙压力轮廓线都在开挖一侧或者未被开挖的土体中。
对于前面所说的点,我有更有趣的发现。第一种方法(水平-竖直-水平)将导致在开挖侧比较大的梯度。第二种方法(89.99度)在未开挖侧有较大的梯度。这好像和你指出的不一样,我感觉,第一种方法好像和土体隆起有关系。试下第二种方法,我打赌你没有见过水压梯度方向为向下方向(或者向开挖侧方向)。
我总体上认同你的稳态渗流模型更现实,但是我们要有足够的参数才能那样做。
手算,嗯,你建议我们要核对那方面?水压或者其他?对于复杂的模型,要有点麻烦。呵呵,我也认同你的观点,不要太依赖电脑。


答:
这样看来我不太理解你典型的基坑问题了。我认为挡土墙的墙脚没有在岩石上。这意味着在墙脚处有渗流。
在你的模型中,如果你对墙脚下面的渗流的截断有信心的话,那么我完全同意你的地下水渗流计算完全不需要。你之前的方法的孔压的指定是合理的。基坑隆起在你的例子中并没有出现。
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oking
2008年11月04日 11:30:07
7楼
有截图就好看多了,形象点:hug:
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zygzyq
2008年11月26日 08:54:55
8楼
有截图就好看多了,形象点
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qq_yaoxingguo
2009年10月08日 20:56:34
9楼
我现在先谢谢大家,并希望大家积极发言,常来看看,积极交流
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