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随着我国城镇化水平不断提高,城市的可用用地大幅减少,导致城市地铁站、城市综合管廊、地下人防设施等地下空间工程在城市中的应用大幅增加。本文以常德某基坑工程为研究对象,采用有限元分析方法分析锚索锚固段长度、锚索倾角、桩径、桩长、桩净间距、锚索预应力大小等因素对支护结构变形和受力特征的影响;并通过正交试验对上述影响因素进行综合评价分析,以此来确定桩锚支护结构的细部设计因素的最优组合;最后通过有限元分析软件PLAXIS和理正深基坑软件验证该优化设计方案的合理性和可靠性。论文主要研究内容和成果如下:(1)分析在三种不同工况下,深基坑桩锚支护结构的变形和受力特性。工况一:基坑开挖到-2m处,排桩的最大水平位移位于桩顶位置,排桩最大弯矩仅46.6kN·m;工况二:在-1.5m处施加第一道锚索并将基坑开挖到-6.5m处,桩顶的水平位移减小而且排桩最大位移点向排桩下部移动,排桩最大弯矩为307.0 kN.m;工况三:在-6m施加第二道锚索并将基坑开挖到-10m处,基坑最大水平位移点继续向下移动到-7.25m位置,排桩最大弯矩增加到327.2kN.m,随着基坑的开挖,排桩的最大水平位移点不再是桩顶,而是逐渐向基坑的深处发展,排桩的位移曲线形状也变为“弓”字形。基坑地表沉降为“凹”槽形,最大位置距基坑壁5m附近。基坑底土体的最大隆起为15.62mm,位于距离基坑壁3.03m处,基坑底中部的隆起为14.4mm,表现为塑性隆起。(2)运用PLAXIS软件对桩锚支护结构细部参数进行单因素分析。研究锚索预应力大小、锚索倾角、锚索锚固段长度、桩净间距、桩径、桩长等相关参数对支护结构变形和受力特征的影响。(3)提出本基坑支护结构的优化设计方案。该方案采用锚索锚固段长度、桩径、桩长、桩的净间距、锚索预应力大小等参数作为设计变量,将排桩最大水平位移以及基坑每延米的造价作为评价指标。为了解决多指标矛盾的问题,本文引入模糊综合评价隶属度替代原来矛盾的评价指标,在此基础上,通过对模糊综合评价隶属度进行数理统计分析,得到支护结构的优化方案。文章最后验证了该优化方案的合理性和可靠性,完成了支护方案的深化设计,取得了较好的应用效果。