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砂土地区桩锚支护结构技术研究

曹瑞钠

  近年来,随着经济的发展、社会的进步、基础设施建设蓬勃兴起,导致基坑开挖越来越深、开挖面越来越窄,仅靠放坡开挖的支护方式已不符合实际。排桩桩身自重和嵌固深度的排桩支护形式受到开挖深度的限制,以被动土压力来平衡桩体所受的主动土压力、地面荷载等的支护效果并不理想,容易在桩顶产生较大水平位移,甚至导致整个支护结构失效的严重后果。而将岩土锚固技术运用于基坑支护体系中,与排桩形成拉锚式排桩支护结构是现今特别是在砂土地区中的一种比较经济合理的支护结构。 现今对基坑支护结构内力位移计算方法中主要有静力平衡法、等值梁法、弹性地基梁法中的弹性支点法、数值模拟法等方法。静力平衡法及等值梁法等传统计算方法均是用于计算围护结构的内力方法,由于未能考虑结构的变形,不能预估支护结构的位移,已经不能满足人们现今对深基坑周边效应问题重视。弹性法解决了等值梁法等传统计算方法不能反映的变形问题,但强度问题没有涉及,此外弹性法算得的土抗力还需要以土的强度理论加以判定是否在容许范围内,所以弹性法具有一定局限性。数值模拟的方法是近三、四年来随着电子计算机的发展广泛应用而发展起来的一种数值分析法,既可解决土的强度问题,又可解决土的变形问题,是一种比较理想的数值分析法,但此方法对选定土体的计算模型、本构关系、计算参数等方面均较严格,耗费的工作量比较大。岩土参数千变万化,模拟出来的结果受限于用在本工程,计算的结果难以推广到别的工程。因此如何更简便、精确的计算支护结构内力、变形等问题是当今研究基坑工程的热点、难点。 本论文采用理论分析、现场监测、数值模拟等技术手段对目前广泛应用于深基坑支护设计的弹性法、等值梁法等设计理论进行深入探讨,建立适合砂土地区桩锚支护结构内力位移计算的方法,达到设计优化的效果。通过对沈阳某深基坑桩锚支护结构桩顶水平位移、锚索内力进行跟踪监测,利用FLAC3D数值模拟软件模拟该工程基坑开挖支护过程,得出桩锚支护结构具有弓形变形曲线形态,产生拱效应的特点;以现场实测值、数值模拟结果为基准,确定砂土地层m值的取值问题,并对现今规范中算出的锚索内力值进行修正。 本论文为设计者如何在更安全、可靠的前提下优化其设计提供一定的参考。……   
[关键词]:深基坑;桩锚支护结构;等值梁法;弹性法;FLAC3D
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:沈阳建筑大学2011年
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