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墙锚式支护技术研究及其数值模拟

焦清杰  
【摘要】: 本文以墙锚式围护结构为研究对象,结合武汉轨道交通二号线某车站深基坑工程,以土与围护结构相互作用稳定性为研究核心,利用理论分析、数值模拟等手段,首先运用传统的等值梁计算方法对围护结构进行了设计计算分析,然后运用有限差分程序FLAC建立数值模型,对围护结构和土体的变形、锚索受力等相关内容进行了全面深入的研究,主要内容和结论有: 1.介绍了连续墙、预应力锚索的特点,总结了墙锚围护结构的适用范围,讨论了墙锚式围护结构的支护作用机理;墙锚围护结构作为该地铁车站的基坑围护结构,很好地控制了基坑的变形,达到了不影响吊放轨排的要求。 2.由于本基坑深达18m,属于一级基坑,且分布有较软弱的地层并严格要求控制位移,故设置了七道预应力锚索。通过对设计方法的分析和讨论,确定本文设计计算方法,本文采用等值梁法(古典法)进行支护结构计算,得出了连续墙的嵌固深度和围护结构的内力值,并进行锚索的长度及配筋设计。通过计算得出锚索平均长度30m,第六道锚索受到最大的轴力,其值为521.65 kN。 3.运用FLAC软件对基坑施工时各工况受力进行了动态模拟,分析了各个时期的受力情况和基坑围护结构和土体的变形特征,得出结构位移主要发生在32 H以上部位(H为基坑开挖深度),水平位移最大值在墙顶处,其值为26.42mm,针对此提出基坑监测重点部位,为墙锚围护结构在施工中的安全保证提供建议。 4.分析理论计算和数值分析两种方法差异存在的原因,为类似工程应用提供参考性的建议。


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