深基坑桩锚支护体系的空间效应研究

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近年来,深基坑的空间效应问题逐渐受到工程界和学术界的广泛关注。深基坑及其支护结构是一个具有长度、宽度及深度的三维空间结构体系。在一般的设计和研究中,人们常常依据相关规范将其简化为二维平面应变问题。这不能充分反映基坑的空间形状和尺寸的效应,因此需要从三维空间的角度来进行分析。本文介绍了深基坑空间效应的理论研究与计算,并针对邯郸地区的某桩锚支护基坑工程实例,运用有限差分软件FLAC3D对其按照实际的施工工况进行开挖支护模拟。通过对所建模型中水平位移和竖向位移的分析以及与实测值的对比,验证模拟的可行性与实用性。并通过对位移变化的分析,揭示了基坑变形随长、宽尺寸的变化规律及其空间效应的影响范围。为了进一步研究深基坑空间效应的影响范围与变化规律,在实际工程实例的基础上通过改变基坑的尺寸建立了5个计算模型。通过FLAC3D的数值模拟计算,对得出的应力云图、位移云图以及基坑变形的位移数据进行分析与对比,进一步验证了基坑的空间效应的存在与其影响范围和变化规律。下一步研究可以尝试在考虑深基坑空间效应的基础上,有的放矢地调整支护方案,以做到既能保证安全稳定又可降低造价,使支护方案更为合理。还可以研究在不同支护形式并考虑地下水的情况下其空间效应所表现出来的不同规律。目前,深基坑空间效应研究得还不完善,实际应用较少。希望本文的研究会对基坑支护的设计和施工提供一些有益的建议和参考。
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