桩锚式闲置基坑延深开挖下组合支护结构数值模拟研究

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随着我国城市中用地面积的不断紧缺,合理的土地资源利用和地下空间开发是当前大力发展的方向,城市中基坑工程便呈现着越挖越大、越挖越深的局面。但由于工程建设期间,经常出现由于建设方的资金短缺,设计调整,土地转让等原因,致使许多工程在完成基坑的支护工程后就停止工程进度,留下了许多闲置基坑或者烂尾基坑。本文以某加深开挖的二次支护基坑工程项目为工程背景,通过文献收集、现场试验及监测数据分析对闲置基坑稳定的影响因素进行了分析和评价,并通过数值模拟分析二级桩锚组合支护结构在延深开挖过程中基坑的受力、变形的特征及影响其受力变形的影响参数进行了较为深入的研究。主要内容和成果如下:1.通过了解混凝土碳化、氯离子侵蚀、钢筋锈蚀的作用机理出发,结合前人的研究成果,对影响支护结构耐久性及结构性能的主要影响因素进行了探讨,并通过现场试验及位移监测数据分析基坑项目闲置期间的稳定性。2.采用Z-Soil有限元软件,基于HSS小应变硬化土本构模型,建立依托工程的平面应变数值分析模型,分析了二级桩锚组合支护结构在基坑延深开挖过程中,支护结构的水平位移、弯矩及坑外土体位移。研究结果表明:延深开挖过程中,新增支护结构的设置可以控制一级支护桩的二级水平位移,且一级支护桩桩身弯矩变化较小。3.建立延深开挖基坑的基本分析模型,对连梁的节点形式、刚度、长度,二级支护桩的嵌入比、间距、刚度,二级桩加固锚杆位置,预留土堤的高度、宽度对二级桩锚组合支护结构的受力变形影响规律进行研究。
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