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近年来,随着我国城市建设的高空化和地下化,深基坑工程逐渐成为建筑工程中的一个新的课题。与此同时,伴随着地下空间的出现以及其复杂程度是人们始料未及的,所以深基坑工程已成为建筑业当前的一大技术难点。在基坑工程实践中,存在着一方面实践超前于理论,另一方面理论又不能正确反映实际的施工过程的问题。因此,基坑支护理论的研究和完善必将对经济发展和社会进步产生巨大的推动作用,有着深远的现实意义。随着电子计算机技术的快速发展,数值模拟技术在深基坑领域也得到了充分的利用。
本文结合工程实例进行理论计算和数值模拟,主要工作是:首先介绍了深基坑支护的基本理论以及几种常见的支护类型和适用范围,其次介绍了三种深基坑支护结构的计算方法。结合厦门普达广场基坑工程具体实例,选取合理的基坑支护类型,对该支护类型进行现场监测,主要监测内容有:支护结构顶部水平位移、锚杆的轴力;通过对监测数据进行分析,判断基坑支护的合理性和安全性。采用把支护桩简化成弹性地基梁的方法,对支护结构的水平位移进行计算,并分析计算值与现场监测值的差别。
数值模拟技术在工程界得到快速的发展并且解决了许多工程问题。本文以厦门普达广场基坑工程桩-锚支护结构为例,使用FLAC3D模拟软件对该工程进行模拟分析,选取的本构模型为摩尔-库伦(Mohr.Coulomb)模型,其中涉及的结构单元有护坡桩(pile)单元、梁(beam)单元、锚索(cable)单元、衬砌(liner)单元。先是按照基坑开挖支护的顺序进行模拟,得出的模拟结果与现场监测值进行对比,验证理论模拟的合理性;然后从理论上模拟厦门普达广场基坑工程采用预应力锚杆技术进行支护,把模拟结果与采用桩-锚支护的结果进行对比分析,最后得出了预应力锚杆支护的适用条件,给预应力锚杆支护技术的研究提供参考。