双排桩支护结构工作性状及工程应用研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wing001019
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近年来,双排桩门架式支护作为一种新型的支护形式,已经在国内外较多工程中得到成功应用。双排桩支护结构是将单排悬臂桩中的部分钢筋混凝土桩向后移,从而形成两排平行的桩,并由压项梁、连梁或板共同形成空间结构体系。该结构无需设置支撑、施工便捷、侧向刚度大、占用场地小以及工程造价低等特点。但是双排桩支护结构中桩-土作用机理还不够清楚,没有统一的计算标准,现场监测数据偏少,双排桩的前后排桩长、排间距、连梁刚度以及土层参数等因素对支护结构的受力变形影响还有待进一步探讨和研究。  本文以南京某深基坑工程为研究背景,现场实测数据为基础,结合实际工况,重点分析了双排桩支护结构的受力及变形规律特点;从有限元模拟角度出发,基于ABAQUS有限元软件平台,按照工程实际参数模拟基坑开挖的全过程,主要研究内容及成果如下:  (1)总结前人所做的研究工作,对比分析了现有双排桩支护结构的各种计算模型和理论,并指出了各自的优缺点及局限性。  (2)通过对该基坑工程监测数据整理和归纳,结合现场实际工况,分析了双排桩及桩锚支护结构桩顶水平位移、深层土体侧向变形规律及周边地表沉降影响,比较分析了两种支护结构的变形特点。  (3)结合现场实际参数,运用ABAQUS软件模拟基坑开挖过程,模拟结果与现场实测数据进行对比分析。验证模型的可靠性,得出了前后排桩桩体的受力、变形规律及周边地表沉降的影响。  (4)通过建立有限元模型,模拟和分析了双排桩支护结构在不同桩长、排距、桩间距、连梁刚度等影响因素下桩体的内力、变形规律,从而对其进行优化分析。  研究表明:双排桩桩体最大侧向位移发生在桩顶附近,曲线呈抛物线型。桩锚支护结构最大侧向位移发生在基坑开挖面附近。与桩锚支护形式相比,双排桩支护结构能够有效控制桩体变形,整体性较好。模拟结果与现场实测数据基本符合,验证了所建模型的可靠性。前后排桩长同时变化时,前后排桩长嵌固深度宜取1.25H~1.50H。排距宜取4D~8D。连梁厚度宜取0.5 m~1.0 m。桩间距宜取1.5D~2.5D。土层的粘聚力和摩擦角越小,对桩体的变形及受力影响越大。
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