深厚砂层中深基坑桩锚支护数值模拟分析

摘要

深基坑工程是一项综合性工程，受到场地水文地质条件、周边环境、支护结构等诸多因素的影响，具有很强的地域性。深基坑开挖过程中一旦出现事故不仅会危及基坑自身，还可能破坏周边建筑物、地下管线等设施，造成巨大的财产损失。所以，为了保证基坑工程的安全，针对工程特点进行研究以选取合适的基坑支护方案是很有必要的。本文以深厚砂层中的郑州利丰国际大厦深基坑工程为研究背景，进行了桩锚支护的分析。
　　（1）在对国内外深基坑工程支护设计和施工实践进行阅读总结的基础上，分析了深基坑桩锚支护体系的构成、特点、作用机理和变形破坏形式等。
　　（2）结合本工程岩土工程勘察资料及周边环境条件，利用理正深基坑软件（F-SPW）对本场地深厚砂层这一特点进行设计计算，提出了钻孔灌注桩和预应力锚索结合的支护形式。根据相关规范和工程要求制定现场监测方案，并完成基坑工程的实时监测，取得了包括坡顶水平位移、深层水平位移、锚索应力等在内的一些列监测成果。
　　（3）利用Plaxis有限元数值模拟软件建立基于Hardening-Soil本构模型的数值分析模型，对深基坑在桩锚支护条件下的开挖进行数值模拟分析，并对其结果进行分析。
　　（4）将Plaxis数值模拟结果与现场监测结果、理正深基坑计算结果进行对比分析，三种结果具有相似性，说明了深基坑桩锚支护设计方案是安全合理的，也验证了Plaxis数值模拟所建模型的准确性和选取参数的合理性，为本地区相似工程的支护优化设计和施工监测提供一些参考。同时，也说明Plaxis数值模拟软件可以用于对基坑开挖的动态分析，预测不同工况下基坑变形情况和支护体系工作状态，结合现场监测为实际工程的施工提供指导意见。

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1 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 深基坑工程特点及存在的问题

1.3 数值分析方法在深基坑工程中的应用

1.4 本文主要研究内容

2 深基坑桩锚支护结构基本理论分析

2.1 经典土压力计算理论

2.2 桩锚支护体系的构成及特点

2.3 桩锚支护结构的作用机理

2.4 桩锚支护结构的变形破坏形式

2.5 本章小结

3 深基坑桩锚支护实例及现场监测

3.1 工程概况

3.2 场地工程地质条件

3.3 深基坑桩锚支护方案设计

3.4 深基坑桩锚支护结构计算分析

3.5 深基坑现场监测方案

3.6 本章小结

4 深基坑桩锚支护结构的数值模拟分析

4.1 Plaxis数值模拟软件概述

4.2 岩土体本构模型选择

4.3 模型的建立

4.4 数值模拟与计算结果分析

4.5 本章小结

5 监测结果分析及Plaxis数值模拟结果对比分析

5.1 监测结果分析

5.2 Plaxis数值模拟结果与监测结果对比分析

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

作者简介

致谢