蘭州某深基坑樁錨支護結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測與數(shù)值模擬分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市化步伐的不斷加快，各式各樣的高層、超高層建筑以及市政工程不斷增加，地下工程的開發(fā)規(guī)模也越來越大，隨之也涌現(xiàn)出大量技術(shù)復(fù)雜的深基坑工程?；訃o結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工已經(jīng)成為控制工程質(zhì)量、進度、經(jīng)濟的重要組成部分，也是決定整個建設(shè)工程成敗的關(guān)鍵問題之一。因此，如何給出一種即安全可靠又經(jīng)濟合理的支護結(jié)構(gòu)形式成為基坑理論研究和工程實踐的難點和重點。在眾多的基坑支護形式中，樁錨支護形式以其施工工藝簡單、造價經(jīng)濟及地層適用性

2、強等特點，在基坑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。與其他支護形式一樣，樁錨支護結(jié)構(gòu)的計算理論遠遠滯后于基坑工程實踐，因此，對樁錨支護結(jié)構(gòu)在基坑開挖過程中的受力與變形進行研究具有很強的理論與現(xiàn)實意義。
　　本文主要在基坑工程理論研究和工程實踐的基礎(chǔ)上，以蘭州市某深基坑工程為背景，主要研究：（1）合理選擇支護結(jié)構(gòu)的類型，利用理正深基坑軟件計算圍護結(jié)構(gòu)在基坑施工過程中的變形、內(nèi)力以及穩(wěn)定性，并將計算結(jié)果與實測值進行對比分析。（2）利用MIDAS/

3、GTS軟件來模擬基坑分布開挖的全過程，分析得出圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移、基坑周邊地表沉降等指標。（3）通過現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，重點分析該基坑工程中支護樁的位移和內(nèi)力、冠梁水平位移及地表沉降的變化規(guī)律，并利用監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)現(xiàn)場施工，使得整個基坑在開挖過程中始終處于受控狀態(tài)，同時選取部分監(jiān)測數(shù)據(jù)與計算結(jié)果進行對比分析。（4）利用工程常用的設(shè)計分析軟件，分析嵌固深度、樁間距、樁徑、地面附加荷載及錨桿預(yù)應(yīng)力對基坑變形的影響，以便為今后蘭州地區(qū)深基坑支護體系

4、的優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。通過對以上問題進行研究分析，取得的研究成果及結(jié)論如下：
　?。?）對蘭州市某基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了詳細說明，同時選擇基坑某一典型支護剖面進行計算，給出了各施工工況下支護結(jié)構(gòu)的位移與內(nèi)力分布圖。計算成果和設(shè)計參數(shù)的選取為后續(xù)其它基坑設(shè)計與施工提供理論依據(jù)。
　?。?）隨著基坑開挖深度的增加，在預(yù)應(yīng)力錨桿和冠梁的共同作用下，樁身位移曲線特性呈現(xiàn)上段正向彎曲，下段反向彎曲。每一排預(yù)應(yīng)力錨桿張拉鎖定完成后，樁身會

5、產(chǎn)生反方向位移(基坑內(nèi)側(cè))，然后隨著基坑內(nèi)側(cè)土方的開挖，樁身位移再向坑內(nèi)方向發(fā)展。因此在基坑施工中，要按照設(shè)計要求及時進行支撐，減少樁體的變形。
　?。?）支護樁在懸臂施工階段，樁身彎矩曲線呈現(xiàn)出中間大，樁端小的變化趨勢。在樁錨支護階段，支護樁彎矩隨深度變化曲線呈“S”形狀，且彎矩值隨著開挖深度的增加逐漸增大，最大彎矩的作用位置也隨著開挖深度的增加呈現(xiàn)下移現(xiàn)象。
　　（4）基坑中部水平位移最大，基坑邊角處的水平位移最小。驗證

6、了基坑空間效應(yīng)的影響，即基坑坑角對基坑端部的約束要大于基坑中部，在基坑優(yōu)化設(shè)計時應(yīng)考慮基坑空間效應(yīng)的影響。基坑周邊地表的沉降表現(xiàn)為距離支護樁越近，沉降值越大，距離支護樁越遠沉降值越小，地表沉降三角形模式。
　?。?）將有限元計算結(jié)果與實測結(jié)果進行了對比分析，計算結(jié)果和現(xiàn)場實測結(jié)果變化趨勢基本一致，說明數(shù)值模擬計算結(jié)果能夠很好的體現(xiàn)深基坑圍護結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律，數(shù)值計算在研究基坑的問題上是可行的。
　　通過將北京理正計算結(jié)果和現(xiàn)場