“土岩”二元结构深基坑内支撑支护体系数值分析与动态监测

摘要

近年来,随着城市建设步伐的加快,人口稠密,城市空间缩小等一系列问题日趋显现。土地资源的紧缺和昂贵的土地价格促使人们在对如何提高土地利用率上进行着进一步的探讨和研究。由于以上诸多因素影响,地下工程的合理开发和利用以及深基坑工艺近几十年来在我国得到了相当程度的发展。然而,相当一部分问题也在开发和施工设计等各个环节中显现出来。例如,受地层地质条件影响,许多深基坑不能仅采取简单的施工工艺和支护形式。施工不规范、对城市周边环境不熟悉可能会导致周边建筑物的沉降,不合理的地下工程及深基坑设计形式会影响施工进度,诱发基坑坍塌、涌水、涌砂等事故,威胁人身安全甚至直接造成基坑施工的半途而废。因此,许多特殊而有效的基坑支护形式在近年来涌现出来并得到了较好应用,如何针对不同情况选取合理的基坑支护形式也成为当前基坑支护设计中重点研究的问题。
　　 排桩与内支撑相结合的基坑支护结构,是近几年来兴起并迅速发展的一种支护方式。但在“土岩”二元结构地层条件下,这种支护方式的设计与施工经验较少。因此,在此类基坑支护方案的设计与施工中,对其进行变形及安全稳定性分析极其重要。本文采用大型有限元Plaxis程序并结合实际工程分析了在“土岩”二元结构下排桩与内支撑相结合的支护方式的变形及稳定性。对内支撑的支撑间距与刚度这两个主要影响因素进行了分析,分析得出合理的支撑间距及刚度值。针对排桩则选择不同的嵌岩深度进行模拟分析,从而提出不同的嵌岩深度与桩体弯矩及位移的变化规律,得到合理的设计参数。
　　 另外,运用理正深基坑三维协同计算对基坑开挖、支护进行了整体计算。对内支撑的平面布置进行了分析,提出了不同支撑样式对基坑的整体受力及变形的影响参考值。并对内支撑的支撑间距进行分析,提出了合理的支撑间距值。对深基坑的二维与三维计算进行了对比,总结了plaxis大型有限元计算与理正深基坑整体计算的差别。
　　 同时,依据有关规定制定了监测方案,对实际工程进行了动态监测。对监测结果进行了整理,并与理论计算值进行比对分析,得出一些有价值的结论,对土岩地区的基坑监测提出了合理化建议,可以为类似工程的设计、施工和监测提供一些借鉴。