工作井基坑开挖及吊装全过程土体应力路径研究

以济南市黄河隧道盾构始发工作井为研究实例,根据现场实际施工过程,即基坑分层开挖和吊装施工全过程,运用有限元分析软件ABAQUS进行数值模拟;分析不同区域、不同施工工况下土体单元的大、小主应力及大主应力轴旋转情况。结果表明：随着基坑开挖,坑内土体竖向卸荷,平均压应力不断减小,广义剪应力不断增大,大主应力轴产生顺时针旋转,旋转角变化范围为0°～89.39°,坑外平均压应力不断减小,而广义剪应力几乎不变,大主应力轴顺时针旋转角变化范围为0°～42.78°;在开挖到底后的吊装阶段,吊车正下方的土体单元大主应力旋转角产生较大的逆时针旋转,约为最终旋转角的0～1/4,而吊装对坑内土体的影响较小;吊车下方深1.3倍荷载宽度的三角形范围为吊装荷载的主要影响区,1.3～2.0倍深度范围为次影响区。