【摘要】：基坑工程作為巖土工程中的主要類別之一,在新農(nóng)村建設(shè)、城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中迅速發(fā)展,隨之出現(xiàn)大量開挖在軟土層的淺基坑工程。深大基坑因其施工難度大、技術(shù)要求高,自然被廣泛關(guān)注并獲得深入研究,容易被忽視的往往是淺基坑的支護工程。軟土層中的淺基坑支護,如何做到經(jīng)濟環(huán)保、安全穩(wěn)定是值得關(guān)注的問題,環(huán)保型的支護材料需要被發(fā)現(xiàn),相應(yīng)的基坑支護結(jié)構(gòu)需要被研究。綜合分析了國內(nèi)外有關(guān)軟土層基坑支護方案的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài),發(fā)現(xiàn)針對淺基坑支護工程的研究較少;對比分析可用于基坑支護的材料及結(jié)構(gòu)類型,得出毛竹是一種經(jīng)濟環(huán)保的新型材料,其產(chǎn)量大,力學(xué)性質(zhì)良好,可用于淺基坑臨時支護,提出將毛竹圓管作為基坑支護材料,采用排樁支護結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用在軟土層基坑支護工程中。研究通過現(xiàn)場調(diào)查,模擬開挖深度為4m的基坑工程,進行室內(nèi)相似模型試驗,模擬堆載條件下毛竹管單排微型樁和鋼管單排微型樁的支護效果和變形特點,并進行對比分析。利用Midas GTS NX有限元數(shù)值模擬軟件,模擬分析實際開挖在軟土層的大型淺基坑工程,分析分別采用毛竹管單排樁與雙排樁支護結(jié)構(gòu)的支護效果,所得結(jié)論如下:(1)通過大比例尺室內(nèi)模型試驗,對比分析兩種微型樁支護效果,鋼管樁變形比毛竹管樁小,但二者變形相差不大,均滿足支護要求,初步表明毛竹管排樁可應(yīng)用到淺基坑支護中,也驗證毛竹管可作為排樁支護的新材料。毛竹管樁變形規(guī)律與鋼管樁相似,毛竹管樁可參照相應(yīng)鋼管樁的規(guī)定及計算方法。(2)Midas GTS NX模擬采用毛竹管單排樁支護結(jié)構(gòu),分析顯示:開挖到2m時,毛竹管單排樁變形與室內(nèi)模型試驗結(jié)果相似,基坑較穩(wěn)定;開挖到4m時,樁頂產(chǎn)生較大位移,樁端呈現(xiàn)“踢腳”失穩(wěn)趨勢,樁身呈現(xiàn)彎曲變形,樁端坑底產(chǎn)生較大隆起。對比室內(nèi)模型試驗,得出基坑土質(zhì)較差工程不宜采用毛竹管單排樁基坑支護結(jié)構(gòu);對于本基坑工程,毛竹管單排樁支護結(jié)構(gòu)樁身剛度及嵌固深度不夠,不足以滿足支護要求。(3)Midas GTS NX模擬與毛竹管單排樁同等樁徑、樁長、樁間距的雙排樁支護結(jié)構(gòu),分析顯示:毛竹管雙排樁支護結(jié)構(gòu)對基坑變形的控制明顯好于單排樁,基坑底部隆起量較小,前后排樁樁身變形相似,樁頂部附近位移最小,前后排樁均受交變彎矩作用,樁頂部附近彎矩最大;雙排樁樁頂連梁加大了樁頂部剛度,樁間土調(diào)整了前后排樁的內(nèi)力,提高了雙排樁的整體剛度及整體穩(wěn)定性;基坑變形及支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力均較小,對于本基坑工程,毛竹管雙排樁支護結(jié)構(gòu)滿足支護要求。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2.1 基坑坑底隆起變形2.1.2 基坑周圍土體變形基坑開挖會對周圍環(huán)境造成一定的影響，開挖坑內(nèi)土體卸荷，坑底土體回彈、圍護結(jié)構(gòu)變形等都引起基坑周圍土體變形，變形包括基坑周圍地表的沉降和基坑周圍土體水平位移。引起基坑周圍地表沉降的主要原因是圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)的土體向坑內(nèi)和坑底移動，尤其在軟土層中，基坑開挖較深，土體的塑性流動較大，周圍地表沉降也越大。目前國內(nèi)外研究人員通過工程實例、模型試驗、數(shù)值模擬分析等方法研究了基坑開挖引起的地表沉降，歸納提出了地表沉降的兩種典型曲線形式，如圖 2.2 所示。當(dāng)圍護結(jié)構(gòu)的入土深度不太深且地層軟弱時，在圍護結(jié)構(gòu)底部顯示出較大位移，圍護結(jié)構(gòu)旁邊會出現(xiàn)較大的地表沉降，這種沉降曲線呈三角形分布，如圖 2.2（a）所示；當(dāng)圍護結(jié)構(gòu)的入土較深或圍護結(jié)構(gòu)入土在剛度較大的土層內(nèi)時，地表沉降的最大值是位于距圍護結(jié)構(gòu)一定距離的處，而不是在墻旁，這時沉降曲線呈拋物線形分布如圖 2.2（b）所示[36]�；幼冃芜^大，容易導(dǎo)致基坑失穩(wěn)破壞，，甚
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU753

【參考文獻】

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本文編號：2689710