深基坑桩锚支护结构坑角效应数值模拟与优化

发布时间：2020-05-11 13:56

【摘要】：深基坑是一个复杂的三维空间结构,其支护结构的变形及坑后地表沉降往往存在着显著的坑角效应,即基坑角部附近变形较小,随着向基坑中部靠近其变形逐渐增大。但目前基坑支护结构的设计通常没有考虑坑角效应的影响,而是将基坑看作二维的平面应变问题,对基坑的坑角和中部采用相同的支护设计方案,致使基坑角部的设计方案偏于保守,造成了不必要的浪费。本文以邯郸地区某深基坑工程为例,根据现场监测结果和模拟结果,对基坑支护结构的变形及坑后地表沉降进行了研究分析,发现深基坑在施工过程中具有明显的坑角效应,对坑角效应的影响范围进行具体研究,并对影响范围内的支护结构进行优化设计。本文通过对现场监测结果的分析,得到了冠梁水平位移沿边长方向的变化规律,以及支护桩水平位移沿深度方向的变化规律,并且发现了基坑具有明显的坑角效应。然后采用ABAQUS有限元软件建立数值模型,对比分析模拟结果和监测结果,从而验证了模型的合理性。根据模拟结果,分别对支护桩水平位移、坑后地表沉降的变化规律进行了分析,得到了支护结构水平位移、坑后地表沉降的坑角效应影响范围。最后选取增大锚索横向间距和减小支护桩径的优化方法,对坑角效应影响范围内的支护结构进行优化。采取增大锚索间距由原来一桩一锚变为两桩一锚和将桩径减小为700mm的方法优化后,基坑的整体稳定性均满足要求,坑角效应的主要影响范围分别减小了7.0m和3.0m,优化效果显著。将两种优化方案的优化效果进行比较分析,得到增大锚索间距由原来一桩一锚变为两桩一锚为最佳的优化方案。不仅有效地降低了基坑支护工程成本,同时也为研究深基坑桩锚支护结构的坑角效应提供参考。
【图文】：

第 2 章 桩锚支护结构理论概述第 2 章 桩锚支护结构理论概述结构的构成深基坑的一种重要的支护结构,它是由支护桩支护和施，其支护原理是综合了支护桩和锚杆的支护原理主要来源于支护桩的阻力和锚杆锚固力。桩锚支护结梁和冠梁四部分组成[24]，其结构组成示意图如图 2

图 2-2 静止土压力强度分布图Fig.2-2 Static soil pressure distribution diagram压力理论力理论假设墙后土体处于极限平衡态并形成一滑动出挡土墙土压力，，其基本假定条件为[26]：填土是均质的无黏性土。墙是刚性的，墙背倾斜。破裂面为通过墙踵的平面。粗糙，墙背与土体之间存在摩擦。压力
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU753

【参考文献】

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本文编号：2658555