论文部分内容阅读
“支护桩+锚索”或者“支护桩+内支撑”是最为常见的深基坑支护形式,并且对支护桩通常都采用等长度方式布置。然而,当基坑深度和尺寸较小、呈现出明显的空间效应时,至少在靠近坑角附近的支护桩长度可以小于中间桩的长度,即可以采用长、短桩组合的支护形式。显然,相比于等长布桩形式,采用长短组合桩可以加快施工速度、有效降低工程造价。但应注意的是,对于长短桩组合支护体系工作性状的研究尚处于探索阶段,并且目前除了采用三维有限元分析法外,还没有其它较为简便可靠、适用于工程设计的方法。鉴于当基坑尺寸较大、支护桩桩长不等、预应力锚索(或内支撑)布置方式较复杂时,三维有限元的建模及分析非常复杂,因此,本文拟在传统平面弹性地基梁法的基础上,建立一个能够同时考虑基坑开挖过程以及圈(腰)梁、长短支护桩及锚索(或内支撑)等共同作用的长短桩支护基坑的拟三维分析方法。该方法将基坑的某个围护面看作一个整体,首先以该面上的任一根桩为研究对象,建立该桩在不同工况(开挖、设置内支撑或预应力锚索)下的受力平衡及变形协调方程,然后再考虑圈(腰)梁与支护桩的协同作用,将研究对象从单桩扩展为整个支护面,进而推导出同时考虑开挖过程、设置内支撑(或锚索)及各个支护构件协同作用的内力及位移方程组,最后通过求解该方程组,即可分析整个基坑开挖过程中支护桩、圈(腰)梁、内支撑(或锚索)的内力及变形。论文取得的主要成果有:1.在拟三维条件下,建立了能够考虑基坑开挖过程、设置内支撑(或锚索)及支护桩与圈(腰)梁共同作用的弹性地基梁分析法。该方法既适用于桩锚式支护基坑,也适合于桩撑式支护基坑。2.利用上述方法,以某桩锚式支护基坑工程资料为基础,研究了不同短桩桩长、长短桩桩径配比、长短桩桩数配比、支护结构面长深比等因素对基坑受力及变形的影响。3.将本文方法应用于两个实际基坑工程(其中一个采用长短桩桩锚支护,另一个采用长短桩桩撑支护)。通过比较支护桩的计算位移值与实际监测值,验证了本文方法的合理性,同时也对比了分别采用桩锚和桩撑支护形式下,长短支护桩、圈(腰)梁、预应力锚索、内支撑的内力及变形规律。4.本文方法已经编制了相应的FORTRAN计算程序。