合肥成都路深基坑桩-锚联合支护工程设计与数值模拟

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近年来,桩—锚联合支护形式在合肥地区深基坑支护工程中得到了广泛应用。桩—锚联合支护结构强度大,能够有效地控制基坑的变形和沉降,相较于其它深基坑支护结构更为经济,具有很好的应用前景。目前,桩—锚联合支护结构的施工技术已经相当成熟,但对其工作机理、设计计算及变形分析等方面的理论研究相对滞后,这也是导致桩—锚式基坑支护工程事故时有发生的原因所在。因此,加强桩—锚联合支护结构的理论研究,对于工程实际具有重要意义。本文对桩—锚联合支护的工作机理进行了深入研究,结合合肥地区某一工程实例,采用极限平衡法对桩—锚联合支护进行了设计计算,并通过有限差分软件FLAC3D对计算结果进行了模拟计算,研究和分析了桩—锚支护在基坑开挖过程中应力、位移以及锚索轴力的变化规律。通过模拟发现,锚索的轴力分布呈现明显的规律,自由锻的轴力最大且是一个常量,锚固段的轴力则向着锚索的末端逐渐减小为零。另外,采用极限平衡法得到的锚索轴力设计值是偏不安全的,尤其是上部锚索的轴力较大,建议取计算值的1.1~1.3倍。从竖向应力云图可以发现,基坑的坡脚处应力呈凸起状分布,会产生较高的应力差,这是导致基坑坡脚常出现塌方的主要原因。与基坑工程位移实际报警值和监测值相比较,采用FLAC3D模拟得到的桩顶位移值比较接近,具有参考价值,采用FLAC3D来超前预测基坑的变形是可行的。文章还提出了深基坑支护的一些建议,为合肥地区深基坑桩—锚联合支护技术的发展和应用提供有益的指导和借鉴。
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