摘 要：在基坑开挖时，不同的支护方案对基坑边坡的稳定性的影响也是不同，因此更为优化的支护方案就尤为重要，因此在flac3d基础上，以大连市某基坑为工程背景，研究了不同长度锚索支护时基坑边坡位移变化情况。研究结果表明，当锚索长度过长时，会破坏土体内部的稳定结构，并且减小锚索的支护力，导致锚固效果下降；分别研究了不同长度锚索进行支护时，基坑边坡特征点的位移情况，并在此基础上对锚索支护进行优化，设计出不同长度锚索的优化支护方案，该支护方案支护效果以及经济性方面均优于其他方案。为基坑开挖支护方案设计提供了参考。
关键词：基坑开挖；边坡稳定性；锚索支护；支护优化；数值模拟
中图法分类号：TU476； 文献标志码：A 文章编号：

The research on influence of the length of the anchor of the pit foundation and method optimization
Wang Zhishen
(Geotechnical & Structural Engineering Research Center, Shandong Univ., Shandong 250061)
Abstract: During the excavation of foundation pit, the stability of different support schemes on foundation pit slope is also different, so it is very important to optimize the supporting scheme. Based on FLAC3D, this paper studies the the change of slope displacement of foundation pit with different length of anchor in Dalian city. The results show that when the bolt length is too long, it will destroy the stability of the soil inside the slope structure, and reduce the support force of the anchor cable, which leads to the decrease of the anchoring effect. In this study, the displacement of the key points of the excavation slope is studied when the bolt is supported in different length. On the basis of this, the optimization of the bolt support is designed, which is superior to the other schemes in the supporting effect and economy. It provides a reference for the design of foundation pit excavation support scheme.
Key words: foundation pit excavation; slope stability; bolt support; support optimization; numerical simulation


0 引言
城市建设的加快，基坑的深度也越来越大，基坑面临的支护问题也越来越严重[1—3]。锚索支护由于其经济性和实用性被广泛应用到基坑边坡的支护中。在锚索支护的设计方案中，锚索长度[4，5]是极其重要的设计参数，锚索的长短对边坡支护情况有着极大的影响。尽管在边坡设计中已有大量采用锚固技术，很多工程也取得了较好的加固效果，但也有些工程因为设计失误等原因而造成边坡失稳[6]。因此，优化锚固设计以及选择合理的锚索参数具有重要意义。本文运用 FLAC3D软件，对大连某基坑开挖支护方案进行优化比选，分析不同长度锚索支护情况下边坡关键点位移以及安全系数，为深基坑支护优化提供了分析方法和工程参考。
1 计算方法简介
FLAC 是快速拉格朗日差分分析（Fast Lagrangian Analysis of Continua）的简称，是美国 ITASCA 公司开发的一种应用于岩土工程的大型有限差分软件。FLAC 3D 包含 11 种材料本构模型、5 种计算模式、多种边界条件[7]，本文在进行计算时基坑土体选用的是摩尔库伦模型，锚索单元选用的是cable单元。
2 工程地质条件及计算模型
该基坑位于大连市某区，浅表主要为杂填土以及红粘土，距离地表13m以下主要为强风化以及中风化石灰岩。基坑稳定性较差，安全等级为一级。
为了计算不同根据现场实际情况建立基坑准三维有限元模型，模型共分为2335个单元和4840个节点，模型如图1所示，模型各部分参数如表1。
3 基坑边坡支护稳定性分析
为更好的确定不同长度锚索支护对边坡稳定性的影响，本文选取了3种不同的锚固方案进行模拟。方案1采用锚索长度 L＝7/5 m，间距@2×2 m；方案2采用锚索长度 L＝9/7 m，间距@2×2 m；方案3采用锚索长度 L＝11/9 m，间距@2×2 m。