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《河北农业大学》 2011年
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桩锚支护结构的设计计算及变形分析

贾力涛  
【摘要】:本文以某深基坑工程为依托,对其桩锚支护结构进行了设计计算,并结合数值分析研究了桩锚支护的变形特性。 本文采用连续梁法与M法联合计算的方法对桩锚支护结构进行设计计算,两种方法互为补充,克服了连续梁法与M法各自的缺点,工程监测结果表明本文的计算方法是可行的。 论文建立了桩锚支护体系非线性有限元分析模型。分析了基坑外侧土体水平位移、基坑外侧地表沉降及沉降沿深度的分布规律,分析表明: (1)支护桩侧移最大值不在基坑顶部,而在基坑中上部; (2)在支护结构入土深度范围以内时,基坑外侧土体位移较小;在支护结构入土深度以下时,基坑外侧土体有明显的向基坑内位移的趋势; (3)基坑外侧地表沉降呈抛物线形式,在距离支护结构1.5-2倍开挖深度处出现最大值;地表沉降量与沉降范围随开挖深度的增加而增大; (4)在不同深度的位置,基坑外侧土体沉降大小不相同。在支护桩入土深度范围以内,土体的沉降量较大,沉降随土体深度的增加而增大;而在桩嵌固深度以下,土体的沉降量很小; (5)在前两步开挖时,基坑隆起高度比较小,隆起曲线平缓。随着土体进一步的开挖,隆起的高度迅速增大;基底隆起在支护结构处最小,远离支护桩方向隆起逐渐变大,在开挖深度2倍左右的基坑中部出现隆起最大值。 通常影响护坡桩变形的几何参数包括桩的嵌固深度和桩径,由于护坡桩的造价占工程总造价的比例较大,因此对这两个参数的研究具有一定的经济意义。利用上述模型研究了支护桩嵌固深度、桩径、锚杆长度等因素对支护结构变形的影响,得出以下结论: (1)支护结构的嵌固深度越大,支护结构变形越小。当嵌固深度在相对较浅范围内变化,对支护结构的影响较大,分析本工程模拟结果可知,当嵌固深度达到9m时,对支护结构最大位移影响趋于平缓; (2)改变桩径即改变了支护结构的刚度。桩径增大,减小了支护结构的变形,桩径增大2.4m时,也就是3倍本工程桩径时,其对支护结构位移影响程度非常小。
【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU473

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