深基坑斜撑与双排桩结合支护的数值模拟分析

摘要

基坑支护是确保地下工程施工全及基坑周围环境安全而采取的支挡、加固和保护措施。随着城市建设的发展，地下空间的开发逐渐向深层发展，基坑开挖越来越深。根据结构特点、岩土性质、水文、荷载环境的不同，采用的支护方式也不相同。
　　斜撑与双排桩结合支护结构是一种复合支护体系，双排桩侧向刚度大、能够有效控制基坑侧向变形，斜撑结构大大改善了施工空间，更加经济，具有较高的使用价值。目前关于斜撑与双排桩复合支护体系已经得到了成功的工程运用，但关于该支护体系工程特性的研究鲜有报道。本文分析了斜撑与双排桩复合支护体系进行的受力分析特点，并结合实际工程，采用三维有限元软件Plaxis3d建立数值模型，研究了斜撑双排桩复合体系的受力变形特征，主要内容如下：
　　（1）基于Winkler地基模型，用两阶段分析方法对斜撑与双排桩结合支护结构进行分析，得到基坑开挖时支护结构变形和受力的计算方法。
　　（2）采用有限元软件Plaxis3d小应变土体硬化本构模块建立数值模型，分析了支护结构的位移及应力随开挖的变化情况。结合现场的监测数据，对比基坑周边土体和支护结构的变形，验证了数值模型合理性。
　　（3）研究了基坑内有工程桩时对斜撑与双排桩结合支护结构的影响。通过在基坑内施加工程桩，进行开挖模拟分析，得出了当基坑内有工程桩时，基坑内侧土体强度增高，基坑整体侧向位移、基坑沉降和坑底隆起均会减小，而且考虑工程桩的影响比不考虑工程桩的影响时时斜撑的轴力也会减小。
　　（4）研究了斜撑角度和间距变化时对斜撑与双排桩结合支护结构的影响。研究表明随着斜撑间距的增大，基坑的变形较小，但斜撑的轴力增加比较明显；随着斜撑角度的增大，桩体的弯矩和斜撑轴力基本不变，基坑沉降和侧向位移变化较明显。

目录

声明

1. 绪论

1. 研究背景及意义

1.2 基坑支护研究现状

1.3 本文研究内容

2 斜撑与双排桩结合支护理论

2.1 深基坑斜撑与双排桩结合支护的构成及其特点

2.2 斜撑与双排桩结合支护结构的受力分析

3 斜撑与双排桩结合支护结构的模型建立

3.1 有限单元法简介

3.2 PLAXIS3D数值模拟软件介绍

3.3 工程简介

3.4 模型建立

4 斜撑与双排桩结合支护的数值模拟分析

4.1 基坑开挖的数值模拟

4.2 基坑内工程桩对基坑开挖变形的影响

4.3 斜撑间距对基坑开挖变形受力的影响

4.4 斜撑角度对基坑开挖变形的影响

4.5 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

作者简介

致谢