深基坑樁錨與土釘聯(lián)合支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬.pdf

1、深基坑工程涉及土力學(xué)中穩(wěn)定、變形和滲流三個(gè)基本課題，三者需同時(shí)考慮，綜合處理。一個(gè)成功的基坑優(yōu)化設(shè)計(jì)，需要工程勘察、支護(hù)設(shè)計(jì)、施工管理、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)分析等各項(xiàng)工作緊密結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)。這使得本來(lái)就起步較晚的基坑工程，設(shè)計(jì)理論落后于工程實(shí)踐，或造成不必要的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)或釀成工程事故。樁錨與土釘聯(lián)合支護(hù)又是深基坑支護(hù)的最常用的方案，因此，對(duì)樁錨與土釘聯(lián)合支護(hù)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究具有較強(qiáng)迫切性和必要性。 本文在總結(jié)有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，以深基坑樁

2、錨與土釘聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)為主線，對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)從計(jì)算理論到優(yōu)化過(guò)程進(jìn)行全面分析和對(duì)比優(yōu)選，總結(jié)出一條切實(shí)可行的優(yōu)化途徑。主要成果如下： (1)結(jié)合現(xiàn)行國(guó)家及行業(yè)規(guī)范，對(duì)土壓力模型進(jìn)行分析，確定出鄭州中東部地區(qū)適宜采用的土壓力模型---彈性法中矩形分布的土壓力模型；針對(duì)基坑坡頂經(jīng)常出現(xiàn)的附加荷載的類型，分別給出相應(yīng)的計(jì)算模式與方法；擬定出支護(hù)方案的優(yōu)選依據(jù)及變形控制標(biāo)準(zhǔn)。 (2)根據(jù)文獻(xiàn)資料及施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)

3、樁錨與土釘聯(lián)合支護(hù)的變形進(jìn)行力學(xué)分析：在樁錨與土釘聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，樁錨是主要受力結(jié)構(gòu)，上部土釘墻的參數(shù)選取滿足上部土體穩(wěn)定性要求即可；確定維護(hù)樁的剛度及嵌固深度對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響顯著；預(yù)應(yīng)力錨桿的位置直接影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，增大錨桿的預(yù)應(yīng)力值是控制變形的最有效方法。因此，優(yōu)化樁錨結(jié)構(gòu)參數(shù)是優(yōu)化樁錨與土釘聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，從而指導(dǎo)和簡(jiǎn)化樁錨與土釘聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程與方法。 (3)以理正深基坑支

4、護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件為手段對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)優(yōu)化過(guò)程，簡(jiǎn)化了以工程造價(jià)為目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化模型；針對(duì)優(yōu)化后的模型用VisualBasic 6.0編制方案優(yōu)選程序，使優(yōu)選過(guò)程簡(jiǎn)便可行。 (4)闡述了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)反演分析的方法和依據(jù)；討論了深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與地下水控制方案的優(yōu)選配合；并結(jié)合具體工程實(shí)例運(yùn)用優(yōu)化理論和方法對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)選和優(yōu)化設(shè)計(jì)；應(yīng)用FLAC3D對(duì)優(yōu)化后的方案進(jìn)行數(shù)值模擬，全面顯示支護(hù)區(qū)域的位