蘭州中心深基坑支護相關(guān)問題研究.pdf

1、深基坑工程涉及范圍廣，是結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、環(huán)境工程等多個學(xué)科交匯在一起形成的一個綜合性課題，研究時既要考慮強度問題、穩(wěn)定問題和變形問題，還要考慮土與支護結(jié)構(gòu)相互作用等問題。深基坑開挖的復(fù)雜性，對深基坑工程的理論研究、設(shè)計與施工均提出了挑戰(zhàn)。地下工程規(guī)模的不斷擴大，使得地下工程的開發(fā)和建造的成本越來越高，而開挖區(qū)域周邊密集的建筑物、地下市政管線設(shè)施以及復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境又使傳統(tǒng)開挖的難度越來越大，傳統(tǒng)的開挖技術(shù)已不能滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需要，因

2、此，這一問題需要更加深入的研究。
　　樁錨支護結(jié)構(gòu)由于其力學(xué)性能優(yōu)越、性價比高而受到業(yè)界的廣泛關(guān)注，已在國內(nèi)外越來越多的基坑工程中得到應(yīng)用。錨桿與排樁是兩種不同的結(jié)構(gòu)，二者組合后的系統(tǒng)受力情況比較復(fù)雜，不但要考慮結(jié)構(gòu)與土體的相互作用，而且要考慮錨桿和排樁受力的合理分配。一般情況下，錨桿的軸向變形模量要大于巖土的軸向變形模量，而橫向變形模量，錨桿的要比巖土的小。極限平衡法、彈性地基梁法和有限元法是計算樁錨支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力的三類方法，其中

3、有限元法是模擬基坑開挖問題的有效方法，在基坑工程中的應(yīng)用較為廣泛。蘭州中心深基坑工程屬于超大、超深的基坑工程，本工程實施過程中受基坑開挖、大氣降水以及施工動載等諸多不確定因素的影響，因此對于本工程的深入研究很具有意義。本文結(jié)合蘭州中心深基坑工程，對在復(fù)雜地質(zhì)條件下的深基坑開挖和支護問題，采用理論分析、實測數(shù)據(jù)分析、數(shù)值模擬等方法進行研究。文章先總結(jié)了深基坑研究應(yīng)用現(xiàn)狀及常見深基坑支護形式的優(yōu)缺點，并對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)進行了分析，總結(jié)出基坑變

4、形隨時間變形的一般規(guī)律，然后運用Midas/Gts有限元軟件建立合理的基坑樁錨支護模型，分析錨索預(yù)應(yīng)力、支護樁的剛度、支護樁嵌固深度等因素對支護結(jié)構(gòu)的影響，最后將軟件模擬結(jié)果與實測結(jié)果進行對比，論證了所建模型和參數(shù)的合理性。
　　深基坑在開挖之后，基坑周圍土體的沉降位移隨時間在不斷的增大，增大的趨勢基本一致，基坑變形具有明顯的時空效應(yīng)，隨著支護體系內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工的完成，基坑變形逐漸趨于穩(wěn)定。研究表明蘭州中心深基坑支護體系采用樁錨支護

5、結(jié)構(gòu)較為合理，基坑變形控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，充分發(fā)揮了樁錨支護體系的優(yōu)勢；樁錨支護結(jié)構(gòu)的性能要優(yōu)于排樁支護結(jié)構(gòu)，因為錨索可以大幅度的減小基坑水平位移和提高樁的受力性能；作用在錨索上預(yù)應(yīng)力的大小會影響基坑的變形及支護樁的受力性能，在一定范圍內(nèi)，基坑的變形是隨著預(yù)應(yīng)力的增大而減小，而鉆孔樁的彎矩隨預(yù)應(yīng)力的增大而增大，因此在進行樁錨支護設(shè)計時，選擇合理的預(yù)應(yīng)力，充分發(fā)揮這種支護形式的優(yōu)勢，可以取得良好的經(jīng)濟效果；基坑變形是隨著鉆孔樁剛度的增