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D 基坑边坡支护设计与施工管理
esign and Construction Management of Foundation Pit Slope Support

NX 进行基坑开挖与支护结构施工的三维模拟。根据模拟结果，分析在开挖过程
中支护结构的变形以及基坑周围土体的位移情况，研究基坑开挖对周围环境的影
响。结合控制变形要求和设计计算结果，评价支护结构的控制变形能力，判断该

基坑支护结构的选型和设计是否合理。
MIDAS GTS NX 分析软件功能全面，操作简便，是岩土工程中常用的有限
元分析软件。其涵盖了静力分析、施工阶段分析、渗流分析和动力分析等功能。
简单模型可以在软件内直接建立，而复杂模型能够利用 AUTO CAD 作图软件先

将模型平面轮廓画好，再通过 MIDAS 的导入线框功能将已有的平面图导入，基
于平面线框进行几何扩展得到三维模型，能够有效节省建模初期的准备时间。软
件还包含多种本构模型，如修正莫尔 - 库伦、特雷斯卡、修正剑桥、范梅赛斯等，
能够满足几乎所有基坑模拟的要求。

基坑在实际施工过程中，涉及的问题、影响因素众多，桩、支撑等构件也并
非完全均匀受力，除了受外荷载作用以外，基坑内部各构件还有可能会相互影响。
因此，通过直接计算的方法很难得出支护结构与土体整体的位移情况，而运用三
维有限元数值模拟的方法，可以直观地了解支护结构和土体在施工过程中的变形

和位移情况。总结现有的相关研究成果，利用 MIDAS GTS NX 分析软件进行仿
真模拟，得到的结构与土体变形数值稍大于实际值，但结构与土体的变形规律与
实际情况基本符合。因此，MIDAS GTS NX 的模拟结果能够在一定程度上反映
基坑开挖过程中土体与支护结构的变形情况，对实际工程具有一定的指导意义。

1. 参数的选取与建模
实际工程中采用的围护结构为钻孔灌注桩结合止水帷幕，支撑系统为两道钢
筋混凝土内支撑，临时钢立柱为等边角钢和缀板焊接而成角钢格构柱。模拟时做
出以下假定：

①采用剖面的土层分布情况并假设土层厚度均匀；
②围护结构、内支撑、冠梁、腰梁等支护结构构件均受力均匀；
③钢筋混凝土和钢材为线弹性材料；
④土体内的桩和立柱在开挖前为受力平衡状态；

⑤三轴水泥土搅拌墙作为止水帷幕仅起到止水作用。
在实际工程中，基坑工程影响分为主要影响区、次要影响区和可能影响区。
其中，可能影响区的范围为基坑周边（2~3）H（H 为基坑深度）。据此规定，

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