黄土地区深基抗双排桩支护结构设计方法及变形规律研究

摘要

双排桩支护结构作为深基坑工程常用的支护型式之一，具有支护能力强、克服建筑红线限制、施工简单、工期短等优点，但对于其作用机理、计算方法的研究仍不充分。为此，本文基于西安某黄土基坑工程，采用理论分析与数值模拟相结合的手段，研究了深基坑双排桩支护结构变形和受力特性，主要完成了以下内容： (1)分析总结了常用的双排桩计算方法，并分析研究了其适用性及优缺点。 (2)基于前后排桩共同作用的方法，采用极限平衡理论和Winkler弹性地基梁法，建立了新的计算模型，对双排桩前后排桩的桩侧土压力进行计算，并提出了桩土刚度比与位移之间的关系式，将计算结果与实际工程进行对比，验证了计算模型的合理性。 (3)采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟计算，研究了不同开挖深度情况下的双排桩前后排桩的水平位移变化规律，分析了随开挖深度变化下前后排桩的协同变化规律，并将数值模拟计算与实际工程中得到的桩顶变形值分析对比，对有限元模型的适用性进行验证。 (4)通过数值模拟分析计算，研究了不同桩土刚度比下的水平位移变化情况，并对单排桩一锚杆与双排桩的水平位移变化情况进行分析比较，并研究了不同尺寸效应下双排桩支护结构的变形规律，对不同排距、桩长、桩径等条件下进行模拟分析，得到了黄土地区深基坑双排桩支护结构设计时较适用的设计参数，所得结果可为相似工程提供借鉴。