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深基坑土钉墙与桩锚联合支护方案设计及变形分析

鲁艳兴  
【摘要】:深基坑工程是涉及工程地质条件、气候条件、周围环境、技术水平和管理水平等多因素的复杂的工程问题,具有复杂性,综合性,高风险性等特点。桩锚支护以其经济,安全的特点被广泛应用于深基坑支护设计中。由于基坑超挖,边坡过载,管线泄漏,预警滞后等造成的工程事故屡见不鲜,造成了严重的经济和财产损失。工程实践证明,单纯依赖理论设计和简单的现场监测已经很难满足复杂周边环境、不良地质条件等深基坑安全施工。越来越多的学者开始呼吁加强基坑开挖监测分析,建立完善的信息化施工管理体系以指导施工,达到安全、经济、高效施工的效果。本文结合北京某深基坑工程,在分析其开挖深度、工程地质条件、周边环境等因素的基础上对支护结构进行了设计,同时制定了支护桩体深层水平位移、桩顶沉降和锚杆轴力等参数的监测方案,并根据规范要求制定了监测预警值。通过对监测数据的整理和分析,研究了支护结构内力、变形特征及基坑边坡稳定性,总结了桩锚支护体系在粉砂地层基坑支护中的应用效果。借助基于有限差分法的FLAC3D数值模拟软件进行基坑开挖模拟分析。根据工程地质勘察数据建立地层模型和设置合理边界条件,并采用Cable单元、Pile单元和Beam单元等模拟支护结构。用Null单元模拟基坑分部开挖,并记录每层开挖时最大不平衡力和各单元内力及变形情况。最后通过对比模拟数据和监测成果,验证基坑稳定性,并为以后类似工程提供设计参考。


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