宁波地区排桩加内支撑深基坑围护结构的施工应用研究.pdf

宁波市区地处属典型的软土地区，随着近几年高层建筑的快速建造，在深基坑围护施工中也积累了大量的原始数据和丰富的实践经验。实地调研表明，在宁波地区基坑工程中应用最广泛的支护形式为排桩加内支撑围护结构，占全部基坑工程％左右。本文以宁波市李惠利医院住院楼深基坑工程为背景，从计算理论、监测控制以及反演分析等几方面对排桩加内支撑围护体系受力特性进行了深入研究。基坑开挖过程中的监测结果表明，支护结构的内力很大程度上是其自身变形引起的，而传统土压力理论如库仑或朗肯土压力公式都是根据土的极限平衡条件推导而来，没有考虑结构变形的影响；为准确模拟基坑开挖过程中支护结构的工作状态，本文在计算中考虑了基坑的开挖的时变效应，采用考虑支护结构与土体共同作用的三维非线性有限元分析方法，对基坑的开挖和支护进行了数值模拟，重点分析了支护结构在各个开挖工况下的变形以及支护结构的空间工作效应。基坑开挖过程中必须严格控制支护结构的内力和变形，具体施工中，信息化技术得到了广泛应用，通过数值方法和多种监测手段严格控制施工进度。考虑到实际工程中支护结构钢筋应力的测试通常很离散，本文在合理选择材料本构、破坏准则以及裂缝模型的基础上，以基坑支护的一根单桩为对象，建立了非线性有限元模型，利用现场实测位移数据反演桩身在开挖过程中的应力水平、裂缝开展，实现了基坑开挖过程的支护结构内力实时控制；此外，基于弹性地基梁理论，通过优化反分析方法反演了施工过程中土体的值，并将所得参数用于下一工况下的基坑支护结构变形的预测，计算结果与实际比较吻合，实现了基坑开挖过程的变形实时预报。