一种内支撑支护体系在深基坑施工期的数值模拟及分析

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随着建筑技术的发展进步,建筑基坑周边施工环境越来越复杂,基坑开挖的深度和面积也在不断增加,这些因素使得基坑支护技术面临更大的挑战。本文以济南市某商业广场的深基坑工程为背景,介绍了一种改进的排桩+斜支撑支护结构在大面积基坑中的应用,通过数值模拟的方法对基坑支护的施工过程进行了模拟,目的是研究随基坑开挖和支护施工进行时,这种支护体系的受力和变形的变化规律。最后将数值模拟结果与现场监测数据作对比,分析所采用的模拟方法的优势与不足,明确这种排桩+斜支撑支护体系的应力应变特点和变化规律,为后续及类似的基坑支护工程提供参考,保证基坑支护工程的安全经济的发挥作用。本文以实际工程为背景,采用FLAC3D数值模拟软件对排桩+斜支撑支护结构在深基坑的支护施工进行模拟。研究了这种支护体系中各个构件的变形分布和受力特点,特别是在基坑开挖支护过程中的变化情况:基坑开挖的深度越大,支护体系整体受力越大。围护结构支护桩的水平位移分布特点是“中间大,两头小”,桩顶冠梁和斜支撑对支护桩上部变形的限制作用明显;而支撑桩桩身全部在开挖面以下,桩顶分担了较大的荷载,增加了基坑整体稳定性。同时建立三维空间模型考察支护体系随基坑支护施工的变化规律,讨论了支护体系的空间效应。本文将数值模拟所得的支护结构体系的应力应变情况与现场监测数据作对比,整体变化规律是一致的,但局部存在偏差,验证数值模拟方法的可行性。但是数值模拟采用的计算参数、本构模型、支护结构相互作用等因素都可能导致数值模拟结果与现场监测数据存在误差,应根据工程实际及监测数据反演计算参数,对计算模型进行修正。
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