基于三维数字地质的深基坑排桩支护渗流耦合稳定性数值分析

建筑深基坑支护工程中地下水渗流作用是影响支护稳定的重要因素,准确进行渗流应力耦合计算是解决深基坑排桩支护稳定性的关键。以某商业综合楼建筑深基坑为研究对象,设计双排桩加3排预应力锚索复合支护试验方案,筛选有效数字地质参数,利用PLAXIS有限元软件构建基于渗流应力耦合作用的有限元模型,研究在不同开挖深度与不同支护参数下深基坑支护稳定性。结果表明:在不同开挖深度下,深基坑支护水平位移受渗流应力、开挖深度影响较大,开挖深度越深,支护水平位移和承受弯矩越大,基坑稳定性也随之变差;在不同支护参数下,通过增加支护桩嵌固深度、增加支护桩桩径,可减小支护的水平位移与弯矩,提升支护的稳定性。综合考虑开挖深度与支护参数,采用渗流应力耦合有限元模型数值模拟结果表明,当支护桩嵌固深度为10m,桩径为1.1m,双排桩加3排预应力锚索复合支护结构稳定性最优,支护最大水平位移与最大弯矩,均满足上限值要求;当支护双排桩最大排距超过4.0m,前后排桩的连接性变差,支护整体性能及稳定性降低。