沈阳某桩锚支护基坑的内力和变形分析及数值模拟

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随着我国城市居民的增多以及高层建筑的迅猛发展,对地下空间的利用率愈来愈大,基础埋深越来越深。城市建筑物的密集以及基础埋置深度的加深增大了基坑支护的难度,基坑支护技术是一个具有复杂性的岩土工程问题,它与场地条件、施工管理水平,现场监测等因素密切相关;基坑支护技术又是一个综合性的岩土工程问题,它既涉及到经典土力学中的土压力计算理论,又涉及到结构力学、材料力学、水文地质等学科;它既包含强度、变形、稳定性,还包括土体与支护结构的共同作用、基坑支护结构的空间效应、以及渗流对土压力的影响等问题。  但是,由于当前基坑计算理论还不完善,模型试验等有待发展;在安全与经济的权衡下,作为临时性支护的基坑工程往往不受到人们的重视,因而基坑事故频频发生。由于深基坑工程的复杂性、不确定性,使得信息化施工变得尤为重要。目前关于基坑开挖引起的变形方面的研究很多,如抛物线法、三角形法、指数法等都作为地面沉降的曲线类型普遍应用于工程实践,但是针对沈阳地区的砂土特点,这些方法缺乏针对性,所以亟需找到一种地面变形曲线作为指导。数值方法的选用上也往往缺乏岩土工程方面的针对性,支护结构设计理论,如等值梁法、支撑力不变开挖法等的支护结构内力不随工况变化,不能反映真实的施工过程,由此而计算得到的内力值往往偏于保守,过于安全的同时也即造成了资源的浪费。  本文主要开展了以下几个方面的工作:  1.结合具体工程实例,建立三维基坑模型,模拟桩锚支护基坑的开挖过程,研究各工况的应力分布及位移特征;  2.通过数值模拟,结合监测数据,并与一些经典基坑变形理论对比,找出沈阳砂土地区地面变形的曲线类型;  3.通过数值模拟,将模拟数据与经典法、弹性法对比,找出三维状态下桩锚支护结构的应力以及受力特点,为基坑优化设计提供指导。  
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