成都市百扬大厦深基坑支护数值模拟研究

摘要

随着经济环境的发展与人们居住环境要求的提高,近年来我国建筑、市政等工程得到飞速发展。在都市中,寸土寸金,因而在建筑向高空发展的同时,地下空间的利用也成为一个重要方向。这些地下空间和设施,包括高层及多层建筑的地下室、地下商业街、地下车库、地铁车站、越江隧道等各种形式。开发和建造这些地下空间和设施,首先要进行的就是大规模的深开挖,因此,作为保障深开挖进行的深基坑工程技术也得到了不断的发展。
　　 本文以百扬大厦深基坑工程为依托,就基坑的土压力、支护方案、支护结构参数等进行了较为全面的研究,获得了以下研究结果:
　　 (1)在分析传统土层物理力学参数厚度加权简化方法存在的不足之处后,从支护结构内力等效的角度出发,提出了坑壁土层物理力学参数与支护结构内力等效相对应的简化计算原理与方法,并与传统土压力计算方法的计算结果进行了对比分析,表明本文提出的简化方法更为合理;
　　 (2)针对粘聚力较大的土层,用等值梁法来分析桩锚结构时寻求反弯点的困难,提出了等弯矩法来确定锚拉桩支撑点的位置及其支撑力值,经本基坑工程的论证,该方法效果较好;
　　 (3)运用有限差分软件FLAC3D,对深基坑开挖支护的全过程进行了三维模拟,分析了六种工况下围护结构的受力特性,研究了深基坑的变形规律。围护桩最大水平位移计算结果和监测结果基本一致;
　　 (4)深基坑工程空间效应FLAC分析表明:围护结构变形呈现出较强的空间效应,基坑中部的围护结构水平位移最大,越靠近基坑的角点,围护结构的水平位移越小；水平支撑轴力分布也呈现出明显的空间效应,位于基坑中部的水平支撑轴力最大,离角点越近,水平支撑轴力越小。研究结果表明三维计算是分析深基坑空间效应的有效手段。