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随城市用地空间的不断减小,留给建筑基坑工程的地下空间愈加紧凑,基坑工程的周边环境也更加复杂,就西北地区来讲,地下土层条件相对较好,大部分基坑工程均采用桩锚支护结构,但近几年钻孔咬合桩作为一种较为新型的基坑围护结构,在设计过程中,将其按照排桩围护结构进行设计,忽略素桩桩体对结构整体承载特性的贡献作用,其设计方案相对偏于保守。本文在直线型咬合桩围护结构的基础上提出基于角度控制的折线型咬合桩围护结构,并利用等效刚度法对折线型咬合桩等效长度、轴向刚度、抗弯刚度等参数进行理论计算,并采用Plaxis2D分析软件对折线型咬合桩荤素桩承载特性进行数值模拟,主要研究内容如下:(1)通过理论计算认为,在利用等效刚度法进行计算时,随咬合角度的增加,计算单元中素桩桩体的截面惯性矩会发生变化,导致计算单元等效长度不断减小,墙体等效厚度不断增大,轴向刚度值不断减小,抗弯刚度值不断增大。结合工程案例进行数值模拟后发现,考虑咬合角度后,桩身承担弯矩不断减小、桩身最大水平位移不断减小,对工程设计更为有利,因此本文作者认为折线型咬合桩围护结构更优于常见的直线型咬合桩。(2)本文以兰州某桥墩基坑为工程背景,经过数值模拟后认为折线型咬合桩荤素桩咬合角度并非越大越好,当桩体咬合角度介于25°~35°时,其抗弯承载特性处于最佳。另外,本文以荤素桩咬合角度为定量,模拟对比不同桩径下桩体承载特性参数,结果表明,折线型咬合桩桩体最大水平位移量均小于直线型咬合桩桩体,因此折线型咬合桩围护结构更适用于一些基坑周边环境更为恶劣的基坑工程。(3)在荤素桩等效T形梁配筋计算时,无论是直线型还是折线型,素桩桩体作用很大程度上增大了T形梁受压区面积,本文采用排桩支护(不考虑素桩)、直线型咬合桩支护(考虑素桩)、折线型咬合桩支护(考虑素桩及咬合角度)三种方案进行对比研究,结果表明折线型咬合桩围护结构设计方案均优于其他两种设计方案,其桩身弯矩最小、桩体配筋量最小,支护结构更为安全。