深基坑双排桩结构支护效果有限差分数值模拟

由两排平行的钢筋混凝土桩以及桩顶冠梁形成的双排桩支护结构可以有效控制基坑侧向变形,被广泛应用于基坑支护设计中。本文以济南市西区文化中心项目大剧院为工程背景,对双排桩支护结构下基坑坡面水平位移,坑底隆起,桩身弯矩、剪力,桩土接触面切向刚度和法向刚度等特征进行研究,并通过"实体单元桩"和"结构单元桩"的计算结果进行对比分析。研究表明,桩与土体相互作用力学模型能较好模拟双排桩支护施工过程,计算精度较高;桩顶的水平位移最大,基坑开挖底面的弯矩和剪力最大;计算结果可为双排支护桩作用机理的研究提供参考。

基坑的双排桩支护设计及变形规律

以济南市槐荫区某基坑工程进行双排桩支护设计为例,分别采用有限差分数值软件中弹塑性实体单元和线性桩单元模拟开挖-支护-施工全过程,且考虑桩土相互作用并进行三维动态分析。对基坑坡面水平位移、桩身弯矩、桩身剪力等变化规律进行研究,分析双排桩支护体系的受力机理。通过土体力学参数、桩径、桩长、桩距、连梁等设计参数对基坑变形影响的敏感性进行对比,并就"实体"和"结构"单元桩的计算结果进行比较。研究表明,模拟过程能较好展示双排支护桩施工过程的受力机理,且计算精度较高;不可控参数中土体的黏聚力、摩擦角以及可控因素中的桩身长度、排桩距离等对支护效果影响较大,计算结果可为双排支护桩设计参数选取提供参考。