双排桩支护结构的理论研究与数值模拟

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随着我国经济的发展,高层建筑物不断涌现,城市地铁隧道项目也开始大量地建设,城市空间日趋紧张,地下空间的利用率大幅提升,这些都促使基坑向更深、更大的方向发展,在这样的背景下,双排桩支护结构应运而生。双排桩是近年来兴起的一种支护结构,它在单排桩的基础上,将部分桩体移至后排,形成前后平行的两排桩,并在桩顶以刚性连接梁连接,形成共同作用的刚架结构。双排桩拥有单排桩不可比拟的优势,它的侧向刚度更大,支护深度更深,且具有施工周期短、便于实施、稳定性好以及造价低等特点,这使得双排桩支护结构体系广泛应用与边坡加固、边坡抗滑以及深基坑工程之中。但目前双排桩支护结构体系的作用机理仍旧不清楚,设计理论不成熟,在实际设计和施工中,仍旧以现有的工程经验为主。本论文主要对如下内容进行了研究:收集了大量与双排桩支护结构体系有关的资料及文献,比较和阐述了几种典型的双排桩计算方法和模型,并对双排桩支护结构的理论进行了分类和补充。以弹性地基梁法为基础,提出了相关计算模型,并运用Flac3D4.0有限差分法程序建立了太原市某双排桩工程的模型,对该工程的桩土位移及弯矩进行了分析研究;在保持原模型不变的基础上,分别改变排距、桩距、桩长、连梁尺寸、土体的内摩擦角和内聚力、基坑深度等参数进行模拟计算,记录整理数据并以EXCEL软件绘制出弯矩、位移随桩深变化的曲线图,经分析得出桩身弯矩和位移的变化规律,并以安全、经济、合理为原则,给出了上述这些参数的合埋取值,为实际工程提供有价值的参考。
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