深基坑排桩锚杆支护体系数值模拟分析.pdf

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1、低温建筑技术2011年第7期(总第157期)深基坑排桩锚杆支护体系数值模拟分析张强，张振明(1．广东建设职业技术学院，广州510440；2．哈尔滨明企建筑工程公司，哈尔滨150001)【摘要】采用Flac3D软件对广州某深基坑支护工程进行了开挖数值模拟分析，研究了基坑的侧壁水平位移、基坑地表沉降、坑底隆起量等技术指标随着基坑开挖深度的变化情况。研究表明，排桩锚杆支护体系能有效控制基坑开挖变形，水平最大位移出现在基坑侧面顶面中级位置，且随着开挖深度的增加而逐渐减小，此外，基坑周边地表的沉降较小。因此，对以此类地质条件的基坑

2、工程，具有一定的现实指导价值。【关键词1深基坑开挖；软件；排桩锚固；数值模拟【中图分类号】TU473．2【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2011)07—0096—021工程概况与地质条件后最终决定采用钻孔桩加两道锚杆(局部采用两道内撑)相某高层写字楼位于广州市越秀区小北路与东风中路交结合的支护体系。汇处，拟建建筑物为地下室4层，地上42层，总建筑面积(1)排桩：为尽可能地减轻对相邻建筑基础的扰动，79548m。东西长约86m，南北长约56m。基坑开挖深度为排桩采用泥浆护壁混凝土灌注桩，水平间距1．0m，桩

3、径14．8m，基坑东侧边线离小北路边线约为9m；西侧离已经建0．8m，桩长16．3m。成的华宇大厦(18联)约为15m，距离较近的是一9层建筑，钢筋笼配筋：主筋中14@200，加强筋为14@2000，箍约为1lm，9层建筑尤地下室，采用人工挖孔桩基础，华宇大筋为中8@200，桩身混凝土强度等级C25。厦有两层地下室，采用筏板基础；基坑南侧边线距离东风中(2)锚杆：直径150mm，倾角4

4、D。，第一层锚杆位于桩路边线约为7m；北侧为一-一供电房，离基坑边线约为10m。顶标高下1．0m，长度9．5m；第二层锚杆位于桩顶标高下

5、根据岩土的工程持征，成凶和和沉积层序，自上而下依6．5m，倾角25。，长度10．0m。锚索采用2根1860级钢绞线，次为第四系人工填土层(Q4m1)、冲积层(Q4a1)和残积层锚杆轴向抗拉承载力设计值分别为400kN、380kN。锚杆注(Qe1)，下伏基岩为白垩系(K)红层岩系，各土(岩)层主要浆采用P．032·5水泥配制的水泥浆，水灰比为0．5—0．6。物理力学参数见表1。(3)冠梁：其作用是提高基坑支护结构的整体性，冠梁的截面为800mm(宽)×500(高)mn"l，配筋为：两侧各配置表1各土(岩)层主要物理力学参数

6、指标值主筋42O，上下面各配置主筋216，箍筋为8@200(双肢箍)，混凝土强度等级C25。3计算过程采用FLAC2D，模拟实际基坑开挖过程。(1)设计荷载。永久荷载：土压力：对于砂土采用水土分算，其它位于地下水位以下采用水土合算；水压力：基坑外侧为钻孑L初见水位，内侧坑底以下0．5m。可变荷载：地面超载：距离基坑外边缘lm范围内禁止堆载，lm范围以外，按20kPa超载来计算。基坑出土口位置按50kPa超载来计算。(2)设计计算工况。工况一：开挖一2．10m处；工况2基坑支护方案选型二：施工第一道锚杆和内撑；工况三：开挖

7、一7．60m处；工况(1)设计标准。本基坑工程两边邻路，另两边临近有四：施工第二道锚杆和内撑；工况五：开挖一9．50m处。建筑物，因此基坑安全等级为一级，基坑重要性系数为1．1，4计算结果分析围护结构允许的最大水平位移30ram，且≤0．00250H(H为4。1基坑侧壁水平位移分析基坑深度)取二者的较少值。通过计算，得出基坑的侧壁南面、西面在开挖工况下的(2)基坑支护选型。工程设地下室四层，地下室平面水平位移云图(图l、图2)，各工况下侧壁的水平位移曲线近似规则，底板面标高一14．30m，底板厚800mm。地下水埋图如图

8、4、图5所示。藏较浅。基坑周边为市政路和已建建筑，占地面积大，故采从图1、图2所示的位移云图看出，随着不同颜色的变用排桩方案，可减少施工位置，减少基坑侧壁变形，保证相化和加深，基坑整体的活动趋势是比较明显的。再看图3、邻较近住宅的安全，保证毗邻道路的正常使用。综合分析图4，排桩锚杆支护体系下的基坑水平位移变化曲线随着基张强等：深基坑排桩锚杆支护体系数值模拟分析坑的深度变化，最大水平位移发生在基坑的顶部，且变化与了，容易导致基坑侧壁水平位移增大以及周围地表发生沉Ⅲ，徊常基坑深度变化成反比。我们可以看到，基坑在每一工况下，降

9、，因此，在必要的时候还是要采取相应的措施，防止隆起水平位移都会产生一定的增量，随着基坑开挖深度的加大，量过大现象的出现。水平位移的变化呈现出变小的趋势。在开挖深度以下，水平位于很小，基本上为领。此外，我们还可以看出，每一步的开挖，其水平位移变化曲线基本上是相似的。图5基坑地表沉降分布4．3数值模拟与实测数据对比分析图