<p style="text-align: left;">&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;在深基坑分析计算中，水平反力系数的取值对于围护结构的变形影响较大，国内项目一般按照规范采用m法、K法取值，海外项目根据选取规范不同方法也各异，比如欧标采用施密特法（Schmitt）或者查德森法（Chadeisson），法标采用梅纳法（Menard）。本文以实际案例介绍梅纳法在深基坑分析中的应用。</p><p>1、梅纳法介绍</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;该方法基于旁压试验的测量结果，得到计算土的水平反力系数的表达式为：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1679379438139743.png" alt="image.png" width="190" height="57" style="width: 190px; height: 57px;"/></p><p>其中：</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;E_M为旁压模量，单位MPa；</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;a为以固支结构底端深度为依据的特征长度，根据Menard假设，位于坑底以下2/3结构嵌固深度处 [m]，可参考下图截图示意：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1679379458959045.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;α为岩土流变系数，针对不同土体，该系数的取值建议如下：</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1679379480695468.png" alt="image.png" width="370" height="74" style="width: 370px; height: 74px;"/></p><p>2、计算所需参数指标</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;根据梅纳法的定义，计算水平反力系数主要需要旁压模量和岩土流变系数两个参数，这两个参数，在按照法标执行的勘察项目中都能获取，例如本案例：</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1679379505216984.png" alt="image.png"/></p><p>3、基坑分析计算</p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;第一步根据勘察资料，导入不同深度旁压模量数据</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1679379530722287.png" alt="image.png"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;第二步在岩土材料参数中输入土体常规指标以及流变系数</p><p style="text-align: left;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1679379555842134.png" alt="image.png" width="364" height="333" style="width: 364px; height: 333px;"/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;第三步按照常规基坑分析方法分部开挖、添加支撑结构。</p><p><br/></p><p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;最后得到该基坑开挖计算的变形和土压力计算结果如下：</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1679379590858542.png" alt="image.png"/></p><p>围护结构受力如下：</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1679379606765122.png" alt="image.png"/></p><p><br/></p>

<p><strong>GEO5案例：</strong>基坑开挖锚索支护——广西某基坑工程</p><p><strong>项目名称：</strong>广西某基坑工程</p><p><strong>使用软件：</strong>GEO5深基坑支护结构分析</p><p><strong>设计方案：</strong>墙后地表倾斜，基坑边开挖边锚索支护，分步设计</p><p>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1526632430977952.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>软件优势：</strong></p><p>1.&nbsp;依据真实的施工条件，在基坑顶部通过<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1526632442461861.png" alt="blob.png"/>菜单，设置一弹簧支座，能有效减少基坑变形；</p><p>2.&nbsp;GEO5可计算墙后倾斜地表。</p><p><strong>计算</strong><strong>工况</strong><strong>：</strong></p><p>工况1：:墙体前面土层开挖到深度3.50 m。</p><p>工况2：:墙体前面土层开挖到深度3.50 m，打锚杆。</p><p>工况3：:墙体前面土层开挖到深度6.50 m。</p><p>工况4：:墙体前面土层开挖到深度6.50 m，打锚杆。</p><p>工况5：:墙体前面土层开挖到深度9.50 m。</p><p>工况6：:墙体前面土层开挖到深度9.50 m，打锚杆。</p><p>工况7：:墙体前面土层开挖到深度12.50 m。</p><p>工况8：:墙体前面土层开挖到深度12.50 m，打锚杆。</p><p>工况9：:墙体前面土层开挖到深度14 m。</p><p><strong>部分</strong><strong>计算结果：</strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1526633427222055.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1526633397439396.png" alt="blob.png"/><br/></p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1526633475280036.png" alt="blob.png"/></p><p>注：截面强度与外部稳定性验算亦有分析，此处篇幅有限未一一展示</p>

<p>　　GEO5深基坑支护结构分析模块不久便会加入双排桩设计功能，如果需要进行双排桩设计验算的话，GEO5岩土工程有限元分析模块也是可以满足要求的，这里给大家简单展示一个双排桩有限元分析案例，有需要的朋友可以下载研究一下。</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516599368908296.png" alt="1.png"/></p><p style="text-align: center;">图1&nbsp;&nbsp;z方向位移云图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516599420365739.png" alt="2.png"/></p><p style="text-align: center;">图2&nbsp;&nbsp;x方向位移云图</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516599444459577.png" alt="3.png"/></p><p style="text-align: center;">图3&nbsp;&nbsp;双排桩桩身弯矩</p><p style="text-align: center;"><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1516600186587144.png" alt="4.png"/></p><p style="text-align: center;">图4&nbsp;&nbsp;双排桩桩身位移和地表沉降</p><p style="line-height: 16px;"><img style="vertical-align: middle; margin-right: 2px;" src="https://wen.kulunsoft.com/stat ... t%3Ba style="font-size:12px; color:#0066cc;" href="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="双排桩源文件.zip">双排桩源文件.zip</a></p>

<p><strong>项目名称</strong>：某降水分析项目</p><p><strong>使用软件：</strong>GEO5岩土工程有限元分析</p><p><strong>设计方案：</strong>放置两个降水井，岩土材料为粉土。</p><p><strong>项目背景：</strong></p><p>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1505181133715953.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>此项目是位于国外，但是由国内某著名设计院设计的。</p><p><strong>软件优势：</strong>GEO5有限元渗流分析能简单快速的计算出渗流结果，软件同时支持18种语言与计算书，可直接中文界面下设计，计算书可选择合适的语言，无需单独翻译。</p><p><strong>过程</strong><strong>：</strong></p><p>&nbsp;<img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1505181142516064.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>接触面</strong></p><table><tbody><tr class="firstRow"><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>编号</strong></p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>位置</strong></p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>渗透性</strong></p></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>1</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>编号5网格线</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>dn&nbsp;= 700.0 mm, kn&nbsp;= 5.00E+04 m/天, ks&nbsp;= 5.00E+04 m/天</p></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>2</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>编号6网格线</p></td><td style="word-break: break-all; border-width: 1px; border-style: solid;"><p>dn&nbsp;= 700.0 mm, kn&nbsp;= 5.00E+04 m/天, ks&nbsp;= 5.00E+04 m/天</p></td></tr></tbody></table><p><strong>点渗流边界</strong></p><table><tbody><tr class="firstRow"><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>编号</strong></p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>位置</strong></p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>渗流边界类型</strong></p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>参数</strong></p></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>1</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>编号6网格点</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>孔隙水压力 - 水位坐标</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>z水位&nbsp;= 81.60 m</p></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>2</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>编号8网格点</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>孔隙水压力 - 水位坐标</p></td><td style="word-break: break-all; border-width: 1px; border-style: solid;"><p>z水位&nbsp;= 81.60 m</p></td></tr></tbody></table><p><strong>线渗流边界条件</strong></p><table data-sort="sortDisabled"><tbody><tr class="firstRow"><td rowspan="2" colspan="1" style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>编号</strong></p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>线渗流边界条件</strong></p></td><td style="word-break: break-all; border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>位置</strong></p></td><td style="word-break: break-all; border-width: 1px; border-style: solid;" rowspan="2" colspan="1"><p><b>位置</b></p></td><td style="word-break: break-all; border-width: 1px; border-style: solid;" rowspan="2" colspan="1"><p><b>边界条件类型</b></p></td><td style="word-break: break-all; border-width: 1px; border-style: solid;" rowspan="2" colspan="1"><strong>参数</strong></td></tr><tr><td style="word-break: break-all; border-width: 1px; border-style: solid;"><span style="line-height: 22.5px;"><b>新</b></span></td><td style="word-break: break-all; border-width: 1px; border-style: solid;"><strong>修改</strong></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>1</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>是</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>编号1网格线</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>孔隙水压力边界</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>z水位&nbsp;= 119.00 m</p></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>2</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>是</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>编号2网格线</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>不透水边界</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>3</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>是</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>编号3网格线</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>孔隙水压力边界</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>z水位&nbsp;= 119.00 m</p></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>4</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>是</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>编号4网格线</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>不透水边界</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>5</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>是</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>编号7网格线</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>不透水边界</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>6</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>是</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>编号8网格线</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>不透水边界</p></td><td style="word-break: break-all; border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td></tr></tbody></table><p><strong>结果：</strong></p><table data-sort="sortDisabled"><tbody><tr class="firstRow"><td><p><strong>名称 : 分析</strong></p></td><td><p><strong>工况阶段 : 1</strong></p></td></tr><tr><td style="word-break: break-all;" height="65" rowspan="1" colspan="2"><p>结果 : 全量; 变量 : 孔隙水压力 u&nbsp;渗流; 范围 : &lt;0.00; 1994.00&gt; kPa</p><p>∑Q [m3/天/m]</p><p><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1505181211306436.png" alt="blob.png" width="486" height="239" style="width: 486px; height: 239px;"/><img src="https://wen.kulunsoft.com/uplo ... ot%3B title="1505181217365438.png" alt="blob.png"/><br/></p></td></tr></tbody></table><p><strong>计算总的流出量 /流入量</strong></p><table data-sort="sortDisabled"><tbody><tr class="firstRow"><td style="border-width: 1px; border-style: solid;" rowspan="2" colspan="1"><p><strong>位置</strong></p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>流入</strong></p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>流出边界</strong></p></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p><strong>[m</strong><strong>3</strong><strong>/天/m]</strong></p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid; word-break: break-all;"><strong>[m</strong><strong>3</strong><strong>/天/m]</strong></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>点渗流边界条件编号1</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>476.927</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>点渗流边界条件编号2</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>476.893</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>线渗流边界条件编号1</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>-477.177</p></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>线渗流边界条件编号3</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><br/></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>-476.644</p></td></tr><tr><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>总数</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>953.820</p></td><td style="border-width: 1px; border-style: solid;"><p>-953.820</p></td></tr></tbody></table><p><br/></p>

<p><strong>项目名称：</strong>某深基坑项目</p><p><strong>使用软件：</strong>GEO5岩土工程有限元分析</p><p><strong>设计方案：</strong>基坑分步开挖，岩土材料从上之下分别为杂填土、粉质粘土~砂质粘土、粉质粘土、粘质粉土~砂质、粘土、细砂、圆砾。</p><p>&nbsp;<img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133702347439.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>基坑开挖支护项目计算较难，本案例分步开挖，表面喷锚，利用梁单元模拟。</p><p>详细点击：https://wen.kulunsoft.com/ques ... gt%3B软件优势：</strong>GEO5「岩土工程有限元分析」模块可以考虑做基坑挖方工程，此项目即采用该模块实现分步开挖计算。</p><p><strong>过程与结果：</strong></p><p><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133785822214.png" alt="blob.png"/></strong></p><p><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133812225757.png" alt="blob.png"/></strong></p><p><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133766125089.png" alt="blob.png"/><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133834847809.png" alt="blob.png"/><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133859122058.png" alt="blob.png"/><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1499133888103499.png" alt="blob.png"/></p><p>等效塑性如上图，边坡稳定性均满足要求。</p><p><br/></p>

<p><strong>项目名称：</strong>某基坑填方支护项目</p><p><strong>使用软件：</strong>GEO5岩土工程有限元分析</p><p><strong>设计方案：</strong>基坑采用地下连续墙+锚杆支护，填方高度8m，岩土材料为粉土和砂土。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766225701461.png" alt="1.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>基坑填方支护项目计算较难，采用一般有限元软件模拟较难收敛。</p><p><strong>软件优势：</strong>GEO5「岩土工程有限元分析」模块可以考虑做基坑填方工程，此项目即采用该模块实现分步填方计算。</p><p>计算结果：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766556598671.png" alt="2.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766572103354.png" alt="3.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766591316349.png" alt="4.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766626102430.png" alt="5.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766637273338.png" alt="6.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1495766645235890.png" alt="7.png"/></p>

<p><strong>项目名称</strong>：湖北某基坑项目</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5深基坑支护结构设计+深基坑支护结构分析+岩土工程有限元分析</p><p><strong>设计方案</strong>：基坑采用多排预应力锚杆支护，支护桩为桩径0.5m，桩间距0.9m的混凝土灌注桩，坑外作用有一定深度的基础荷载。基坑深度7.5m，岩土材料从上之下分别为素填土、粉质黏土、粉土、卵石。</p><p>施工过程为：深0.2m处添加锚杆（预应力120kN） → 开挖3.3m → 深2.8m处添加锚杆（预应力280kN） → 开挖5.7m → 深5.2m处添加锚杆（预应力270kN） → 开挖7.5m。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1494069981101972.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>坑外基础荷载具有一定的深度，不能直接作用在地表上。多排预应力锚杆将导致坑外土压力变化，不再是主动土压力。</p><p><strong>软件优势：</strong>采用GEO5「深基坑支护结构设计」模块通过经典法（等值梁法或静力平衡法）快速确定大致的支护结构嵌固深度，再采用GEO5「深基坑支护结构分析」模块计算结构的变形、内力和配筋。由于施加了预应力锚杆，若土体位移不够大，不足以产生主动土压力，那么弹性支点法（假设坑外土压力始终为主动土压力）可能不再适用于此情况，最终选择弹塑性共同变形法（坑外土压力随结构变形变化）计算。最后采用GEO5「岩土工程有限元分析」模块对计算结果进一步复核。</p><p><strong>部分计算结果</strong>：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1494070034839122.png" alt="blob.png"/></p><p>GEO5「深基坑支护结构设计」中计算得到的嵌固深度和土压力合力分布，最终采用支护桩长度为15m。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1494070049116496.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1494070056830597.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1494070061321447.png" alt="blob.png"/></p><p>GEO5「深基坑支护结构分析」中最后一个工况阶段结构的位移、内力和计算土压力的合理分布，可以看到结构位移较大，被动区已经全部达到塑性状态，设计方案较冒进。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1494070074985393.png" alt="blob.png"/></p><p>GEO5「岩土工程有限元分析」中得到的最后一个工况阶段中土体的等效塑性应变分布，可以看到被动区和主动区均进入了塑性状态，和GEO5「深基坑支护结构分析」中得到的结论一致。</p><blockquote><p>注：桩单元附件优化网格后可以得到更精确的塑性区分布。</p></blockquote>

<p><strong>项目名称</strong>：摩洛哥某基坑项目</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5土质边坡稳定性分析、GEO5深基坑支护结构分析、GEO5岩土工程有限元分析</p><p><strong>设计方案</strong>：基坑采用放坡+坑中坑拉森钢板桩支护，基坑深度4.7m，坑中坑深度6m，采用坑内降水。岩土材料从上至下分别为素填土、粉土、细砂和粉砂。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951310456200.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951321718076.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951335681427.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951344112511.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>坑中坑拉森钢板桩支护，基坑降水，如上图所示。</p><p><strong>软件优势：</strong>GEO5「深基坑支护结构分析」模块可以考虑做坑中坑拉森钢板桩支护，「岩土工程有限元分析」模块可以做坑内降水分析。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951898328426.png" alt="blob.png"/><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951941553859.png" alt="blob.png"/><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951922715298.png" alt="blob.png"/></p><p>计算结果：</p><p><strong>边坡稳定性验算</strong><strong> (</strong><strong>毕肖普法</strong><strong>(Bishop))</strong></p><table><tbody><tr class="firstRow"><td><p>滑面上下滑力的总和 :</p></td><td><p>Fa =</p></td><td><p>188.53</p></td><td><p>kN/m</p></td></tr><tr><td><p>滑面上抗滑力的总和 :</p></td><td><p>Fp =</p></td><td><p>346.38</p></td><td><p>kN/m</p></td></tr><tr><td><p>下滑力矩 :</p></td><td><p>Ma =</p></td><td><p>2198.27</p></td><td><p>kNm/m</p></td></tr><tr><td><p>抗滑力矩 :</p></td><td><p>Mp =</p></td><td><p>4038.76</p></td><td><p>kNm/m</p></td></tr></tbody></table><p>安全系数 = 1.84 &gt; 1.35</p><p>边坡稳定性 满足要求</p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951394640013.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951404138338.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951411674746.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951422691371.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951429959406.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951437348323.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951445120043.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951454695566.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><strong><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493951462997945.png" alt="blob.png"/></strong></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493988349380500.png" alt="blob.png"/></p>

<p><strong>项目名称</strong>：甘肃某深基坑项目</p><p><strong>使用软件</strong>：GEO5岩土工程有限元分析、GEO5土质边坡稳定分析、GEO5土钉边坡支护设计</p><p><strong>设计方案</strong>：基坑采用放坡开挖+土钉支护设计，放坡共分为两个台阶。隧道外围设置抗拔桩和抗拔地锚，减少基坑开挖卸载引起的坑底隆起对隧道的影响。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304067730535.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>项目特点：</strong>在已有隧道上方开挖基坑，不仅要分析基坑的稳定性，还要分析基坑开挖对隧道的影响。</p><p><strong>软件优势：</strong>GEO5「土质边坡稳定分析」模块用于分析土钉支护后的基坑整体稳定性，GEO5「土钉边坡支护设计」模块用于分析每一级土钉的内部稳定性，GEO5「岩土工程有限元分析」用于分析基坑开挖对隧道的影响 – 隧道衬砌的变形和内力变化。利用GEO5模块之间的数据对接功能，可以方便的在不同模块之间切换，大大减少了数据的重复录入工作。</p><p><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304107976737.png" alt="blob.png"/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304112195109.png" alt="blob.png"/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304119124134.png" alt="blob.png"/></p><p><strong>部分计算结果</strong>：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304131579227.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">最后一个工况阶段的衬砌弯矩</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304144121185.png" alt="blob.png"/></p><p style="text-align: center;">未施加抗拔桩的土体z向位移</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1493304184498998.png" alt="blob.png"/></p><p>边坡稳定性验算 (毕肖普法(Bishop))</p><table><tbody><tr class="firstRow"><td><p>滑面上下滑力的总和 :</p></td><td><p>Fa&nbsp;=</p></td><td><p>931.37</p></td><td><p>kN/m</p></td></tr><tr><td><p>滑面上抗滑力的总和 :</p></td><td><p>Fp&nbsp;=</p></td><td><p>1246.20</p></td><td><p>kN/m</p></td></tr><tr><td style="word-break: break-all;"><br/></td><td><br/></td><td><br/></td><td><br/></td></tr><tr><td><p>下滑力矩 :</p></td><td><p>Ma&nbsp;=</p></td><td><p>31349.81</p></td><td><p>kNm/m</p></td></tr><tr><td><p>抗滑力矩 :</p></td><td><p>Mp&nbsp;=</p></td><td><p>41947.17</p></td><td><p>kNm/m</p></td></tr></tbody></table><p>安全系数 = 1.34 &gt; 1.30</p><p>边坡稳定性 满足要求</p><p style="text-align: center;">基坑的整体稳定性分析</p>

<p>　　采用GEO5「深基坑支护结构分析」模块，对上海某基坑开挖进行分析，为工程顺利开展提供了技术支持。</p><p><strong><span style="color: #FF0000;">1.工程概况</span></strong></p><p>　　该工程为上海某工厂货仓建造工程基坑。该基坑深度5.5m，根据分段开挖支护原则，先开挖3.5m，采用素混凝土板+锚杆进行支护，带支护完成进行下一步开挖，开挖至设计深度5.5m。本工程实例采用的是GEO5「深基坑支护结构分析」模块。</p><p><strong><span style="color: #FF0000;">2.工程参数</span></strong></p><p>（1）岩土材料基本参数参数</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... gt%3B（2）材料参数</p><p>　　混凝土板采用C30混凝土，配筋型号为HRB400，锚杆参数如下所示：</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... Bspan style="color: #FF0000;">3.工程计算</span></strong></p><p><span style="line-height: 1.5em;">　　运行GEO5「深基坑支护结构分析」模块，采用的分析设置为：中国-国家标准（GB）。该分析设置采用的规范为：混凝土结构设计GB 50010-2010；钢结构规范GB 50017-2003。</span></p><p><span style="color: #FF0000;">第一阶段：</span></p><p>该阶段开挖深度为3.5m。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... t%3Bp style="text-align: center;">（1）土压力与位移关系图</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... t%3Bp style="text-align: center;">（2）内力分布图</p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;">&nbsp;<img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... t%3Bp style="text-align: center;">（3）位移+土压力分布图</p><p>　　由分析结果可知，第一阶段结构内力最大值分别为：剪力最大值（每延米）=25.16kN/m；弯矩最大值（每延米）=48.36 kNm/m；位移最大值=9.5mm。位移最大值满足设计要求。</p><p><strong><span style="color: #FF0000;">第二阶段：</span></strong></p><p>第一阶段开挖完成后，立即进行锚杆支护，带支护稳定后进行该阶段的开挖，直至设计深度5.5m。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... t%3Bp style="text-align: center;">（4）土压力与位移关系图</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... t%3Bp style="text-align: center;">（5）内力分布图</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... t%3Bp style="text-align: center;">（6）位移+土压力分布图</p><p>　　由分析结果可知，第一阶段结构内力最大值分别为：剪力最大值（每延米）=91.38kN/m；弯矩最大值（每延米）=126.31 kNm/m；位移最大值=7.3mm。位移最大值满足设计要求。</p><p>开挖完成后，需进行内部稳定性验算、整体稳定性验算和截面强度验算。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... t%3Bp style="text-align: center;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... t%3Bp style="text-align: center;">（7）内部稳定性验算</p><p style="text-align: center;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... t%3Bp style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... t%3Bp style="text-align: center;">（8）整体稳定性验算</p><p style="text-align: center;"><span style="line-height: 1.5em;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... t%3Bp style="text-align: center;"><img src="http://www.bbsbackup.kulunsoft ... t%3Bp style="text-align: center;">（9）截面强度验算</p><p><strong><span style="color: #FF0000;">4.结论</span></strong></p><p>　　运用GEO5「深基坑支护结构分析」模块对上海某基坑开挖工程进行了分析和计算，结果均满足要求。为设计方案的可行性提供了依据，保证了工程的顺利进行，得到了的业主的认可。</p><p><br/></p>

<p>在GEO5 2017及以前的版本中，无论是「深基坑支护结构分析」还是「抗滑桩设计」模块都不能直接输入双排桩，但是可以通过「岩土工程有限元还分析」模块进行。关于如何在有限元模块中模拟双排桩，这里有一个例题供参考：<img src="http://wen.kulunsoft.com/stati ... ot%3B style="line-height: 16px; vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="简单双排桩分析（2016版）.rar" style="line-height: 16px; font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">简单双排桩分析（2016版）.rar</a>。<span style="line-height: 1.5em;">基坑规范中的双排桩计算方法实际上为杆系有限元方法，因此也可以通过有限元模块进行模拟。在我们的《工程实例手册》，工程实例2中对于门型抗滑桩的处理实际上就采用了有限元的方法来基于规范进行计算，这里是资料链接：<a href="/?/dochelp/121" target="_blank">门型抗滑桩+锚索(杆)设计</a>。</span></p><p>在介绍具体的建模思路之前，我们先对《建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-2012）》中的双排桩计算模型做一个简单的分析（图1）。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1487900921356131.png" alt="图片1.png" width="227" height="389" style="width: 227px; height: 389px;"/></p><p style="text-align: center;">图1 双排桩计算模型（建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012）</p><p>从图中可以看出，基本假设有以下几点：</p><p>　　• 后排桩后始终作用主动土压力。</p><p>　　• 桩间土和前排桩被动区的土采用弹簧模拟。</p><p>　　• 整个结构是一个门型钢架结构。</p><p>　　• 被动区土体的反力不能大于被动土压力。</p><p><span style="line-height: 1.5em;">基于以上假设，下面给出建模的具体思路：</span></p><p>1）用「土压力计算」模块计算出作用在桩后的主动土压力、静止土压力。</p><p>2）启动「岩土工程有限元分析」模块。在「建模工况」中创建好模型并生成有限元网格。</p><p>3）进入「第一工况阶段」，添加梁单元模拟双排桩，并根据之前土压力模块计算出的静止土压力，换算成梁荷载加至后排桩（梁）上，桩后土体竖向应力等效成荷载加至桩后土体上，并进行初始地应力分析。</p><p>4）新建「第二工况阶段」，冻结桩前第一步开挖的土体，进行分析（在此工况阶段中可将桩后的静止土压力换成主动土压力，查看位移结果，若桩倒向坑外，则说明桩后土压力还没有达到主动土压力，仍采用静止土压力）。</p><p>5）分析完后，新建其他工况阶段，继续分析后期开挖情况。</p><blockquote><p>注：根据《建筑基坑支护技术规程（JGJ 120-2012）》中的要求，需要验算土反力合力是否大于桩前被动土压力的合力值，若土反力小于被动土压力合力，则说明嵌固段承载力满足要求，若土反力大于被动土压力合力，则说明嵌固段发生破坏，需要重新调整设计方案。</p><p>在《铁路路基支挡结构设计规范（TB10025-2006）》中对于嵌固段的验算则相对简单，只需要土反力小于桩前1/3处的被动土压力即可。</p></blockquote><p>上述验算只有当土体采用弹性本构模拟时才需要进行（规范中的弹簧是始终弹性的），如果土体采用弹塑性模型，例如摩尔-库仑模型，则不需验算，因为如果被动区破坏，不会得到收敛的分析结果。也可以通过查看塑性应变来查看嵌固段塑性区的分布。</p><p>下面举例说明，假设土体为单一土层，深度为10m，其参数如图2所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1487902474791182.png" alt="图片2.png"/></p><p style="text-align: center;">图2 岩土参数</p><p>墙后剖面选择水平，不考虑地下水位、超载和地震的影响。在「土压力计算」模块中点击分析。其结果如图3所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1487903377132111.png" alt="图片3.png"/></p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1487903402970840.png" alt="图片3-1.png"/></p><p style="text-align: center;">图3 土压力分析结果</p><p>结果显示桩后主动土压力水平方向合力大小为217.88kN/m，静止土压力为489.43kN/m。土压力的详细分布值可以在GEO5的计算书中查看。</p><p>启动GEO5有限元模块，建立初始模型（为了后期方便添加排桩位置和开挖深度，在建模阶段，可多添加几条多段线），加密后启动网格生成。如图4所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1487903501140442.png" alt="图片4.png"/></p><p style="text-align: center;">图4 GEO5有限元模型生成网格</p><p>点击添加工况阶段1，进行初始地应力分析。在分析初始地应力之前，冻结桩后土体，用梁单元模拟双排桩，添加结果如图5所示。在土压力模块中将我们计算的桩后静止土压力换算成梁荷载加至后排桩上，这里静止土压力为三角形分布，桩长10m，桩底处梁荷载97.886kN/m2。将桩后土体的竖向应力等效成条形荷载γD=19*10=190kN/m2加载到后排桩桩后土体上，梁荷载和条形荷载添加结果如图6所示。初始地应力分析结果如图7所示。可以看到桩前土体的初始地应力和预想的一致。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1487903712977122.png" alt="图片5.png"/></p><p style="text-align: center;">图5 有限元模型梁单元模拟双排桩</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1487903756299501.png" alt="图片6.png"/></p><p style="text-align: center;">图6 有限元模型用梁荷载模拟桩后主动土压力，用超载模拟桩后土体竖向应力</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1487903815206681.png" alt="图片7.png"/></p><p style="text-align: center;">图7 有限元模型初始地应力分析</p><p>初始地应力分析完毕后，点击添加工况2，冻结桩前第一步开挖的土体，点击分析，结果如图8所示（此时作用的梁荷载仍为静止土压力）。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1487903838977165.png" alt="图片8.png"/></p><p style="text-align: center;">图8 基坑有限元模型开挖第一步X向位移图（梁荷载为静止土压力）</p><blockquote><p>注：此阶段可另采用梁荷载为主动土压力进行分析，根据分析结果，工程师结合实际经验选择合适的土压力。只有结构发生足够的位移时，桩后的土压力才是主动土压力。</p></blockquote><p>点击添加新工况3，冻结桩前第二步开挖的土体，将梁荷载换成被主动土压力，点击分析，结果如图9所示。</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1487903931284913.png" alt="图片9.png"/></p><p style="text-align: center;">图9 基坑有限元模型开挖第二步X向位移图（梁荷载为主动土压力）</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1487916303336035.png" alt="图片10.png"/></p><p style="text-align: center;">图10 桩身弯矩图</p><p style="text-align: center;"><img src="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="1487916394109748.png" alt="图片12.png"/></p><p style="text-align: center;">图11 桩身剪力图</p><p>开挖完毕后，取读桩前土反力（如图11），由于这里我们采用的是弹塑摩尔-库仑模型，不进行嵌固段承载力验算。</p><p>至此，如何用在GEO5中基于基坑规范计算双排桩的介绍完毕，如果有更好的想法，欢迎在下方留言与我们交流讨论。</p><p>例题源文件：<img src="http://wen.kulunsoft.com/stati ... ot%3B style="line-height: 16px; vertical-align: middle; margin-right: 2px;"/><a href="http://wen.kulunsoft.com/uploa ... ot%3B title="GEO5双排桩计算案例.rar" style="line-height: 16px; font-size: 12px; color: rgb(0, 102, 204);">GEO5双排桩计算案例.rar</a>。</p><p><br/></p>