南昌市东湖区苏宁广场项目深基坑支护设计和数值模拟分析

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现在,城市建筑物越来越密集,深基坑工程施工空间越来越有限,深基坑工程不仅要保证基坑自身的安全,而且还要保证基坑周边建筑物、管线、道路等的安全。因此,对深基坑工程的要求越来越高。对于分析深基坑的变形及稳定性来说,研究深基坑工程在施工过程中的应力、位移、内力等的变化情况是必不可少的。本文以南昌市东湖区苏宁广场项目深基坑工程项目为背景,根据南昌市东湖区的地质特点及基坑周边环境等,对该基坑工程设计中的支护方案进行综合分析,然后结合基坑的开挖、支护的实际施工过程,利用理正深基坑软件与MIDASGTS软件对该基坑采用的钢筋砼及型钢组合内支撑体系与排桩支护的支护方案进行了有限元数值模拟分析,对基坑的土体应力、位移,支护桩体的位移、弯矩、支撑梁的轴力等计算分析。并且与实际施工过程中的监测数据进行对比。得出了以下主要结论:(1)在支撑所起的作用方面,钢筋混凝土内支撑显著优于型钢内支撑。型钢内支撑刚度较小、变形较大。(2)钢筋砼及型钢组合内支撑体系中:最大轴力发生在最下面一层支撑的截面最大的钢筋砼支撑梁上;最大弯矩发生在最下面一层的轴力(截面)最大的钢筋砼支撑梁与桩体接触的部位。(3)随着开挖深度不断加大,由于卸荷,基坑在周围土体的应力作用下,变形所产生的累积位移量也会不断增加,合理的支护结构能够有效的控制基坑的变形量。(4)开挖过程中,基坑底部没有出现明显的隆起,灌注桩在阻止基坑隆起方面发挥重要作用。同时比较好的土体地质也起到一定作用。(5)通过Midas/Gts软件对南昌东湖区苏宁广场项目深基坑的数值模拟可知,采用增量法计算进行钻孔灌注桩+内支撑的支护体系设计是符合设计要求的。(6)研究分析了:桩水平位移线的抛物线原理,基坑底部隆起的科学原理,基坑底部土体应力分布的原理。从力学方面找到了产生这些现象的原理。南昌市东湖区苏宁广场项目深基坑是南昌市比较常见的深基坑,本论文的基坑支护设计方案的计算及数值模拟结果对于同类工程的基坑支护具有一定的理论和实践意义。
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