双排桩—锚支护结构的数值分析

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随着经济的飞速发展和高层、超高层建筑的普及,基坑开挖深度的不断加深,对基坑支护体系的设计与施工不断提出新的挑战。而传统的单一形式的支护手段往往不能满足工程实践的需求。双排桩-锚支护结构是一种新型的支护技术,这种支护结构成功的将双排桩支护与锚杆支护联合使用,发挥各自优势,能够显著的控制土体和支护结构的变形,对工期紧、支护结构场地有限的工程尤其适用。目前对双排桩-锚支护结构的研究很少,尤其对该支护结构中双排桩的受力及变形特征研究鲜为报道。本文在研究双排桩支护结构、锚杆支护结构、桩锚支护结构的基本理论的基础上,对双排桩-锚支护结构进行了受力分析,结合工程实例,运用三维有限差分程序FLAC3D软件,创建了数值模型,按照实际工程的开挖程序进行了数值模拟,得到了一些有意义的结论,以期为类似工程提供借鉴。本文的主要研究如下:(1)总结了双排桩支护结构、锚杆支护结构、桩锚支护结构的研究现状以及双排桩-锚支护结构独特的技术优势。探讨了双排桩-锚支护结构的理论与数值分析方法。(2)建立了基于有限差分软件FLAC3D的数值模型,并根据一个工程实例,得出了每一步开挖后前后排桩的位移和弯矩图。开挖结束后,双排桩支护结构的最大水平位移位于基坑开挖深度的中偏上位置。反弯点位于坑底,桩身正弯矩最大值出现在开挖深度的1/2附近,桩身负弯矩最大值出现在开挖面向下插入深度的1/3附近,桩端附近弯矩一般都很小。排距是双排桩设计的重要参数,排距过小,受力不合理,排距过大刚架效果减弱,当排距D=4d左右时,支护效果最佳。(3)通过数值分析系统的研究了影响双排桩-锚支护结构稳定性的因素,包括排距、冠梁刚度、锚杆倾角等因素,并提出了关于实际施工的合理化建议。
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