基坑桩锚支护与数值模拟

（河北工程大学土木工程学院，河北 邯郸 056038）

基坑桩锚支护与数值模拟

吴 涛 杜振西

（河北工程大学土木工程学院，河北 邯郸 056038）

基坑支护工程是岩土工程的重要组成部分，也是保证基坑稳定的重要技术环节。在城市迅速发展中的今天，大部分的基坑都要受到周围环境的制约，从而给支护技术提出了更高的要求。由于桩锚支护独特的支护特性与受力性能，从而在现阶段施工过程中得到了广泛的运用。本文通过对邯郸市某地区的一个工程实例为研究对象，对桩锚支护最新研究现状、设计理论、稳定性研究以及对工程进行三维软件FLAC3D数值模拟分析。

桩锚支护；设计理论 ；FLAC3D模拟

1 工程概况

拟建工程为邯郸某县地下车库基坑支护工程，该工程处于西门大街与兴凯路交叉东南角。地貌单元属于太行山东麓，华北冲洪积平原冲积扇边缘，地势较为平坦。基坑侧壁安全等级为一级，基坑设计安全性系数为1.1。

2 工程地质条件

根据地质勘察报告土层分布如下：

杂填土（Q42（ml））：杂色，稍湿～饱水，松散，主要由建筑垃圾﹑工业废渣﹑粉煤灰﹑粘性土及局部有混凝土路面等构成，厚度为0.2-2.4m。

粉土（Q42（al+pl））：夹粉砂，灰白色～褐黄色，湿，中密，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度和韧性低，具有砂性，夹粉质粘土。厚度为1.8-5.3m。

粉质粘土（Q42（al+pl））：黄褐色，软塑～可塑，无摇振反应，稍有光泽，干强度和韧性中等，钙质结核直径5～8mm﹑含量为4～9%，场地普遍分布厚度为0.5-3.0m。

3 设计思路与方案选择

因基坑周边情况不同，采用的支护结构型式如下：

灌注桩+3道锚索支护。灌注桩直径600mm，间距1.2m，桩长16.0m，嵌入基坑底6.8m。采用一桩一锚，施加200KN预应力。桩间土用膨胀丝固定2mm厚钢板网，喷射50mm厚C20砼。

4数值模拟与分析

4.1 基坑开挖过程模拟

图1 基坑开挖完成后X方向位移

本文采用FLAC3D软件对基坑施工开挖过程进行模拟。基坑开挖平面为长18m﹑宽18m，长度和宽度分别设置15和14根桩径为600mm的钻孔灌注桩，分四个工况进行开挖支护。

4.2 开挖支护完成后的水平位移

基坑开挖完成后X方向水平位移如图1所示。

从图1可以看出：基坑开挖完成后基坑顶部位移大约为12mm左右。而在距基坑顶面5.5m深度范围处为最大水平位移，且最大水平位移为25mm。

4.3 实测数据与理论数据分析

由于本工程检测数据只针对距坑角不同距离冠梁水平位移进行对比分析。检测数据与模拟数据对比分析，从模拟数据和检测数据对比可得：模拟数据和检测数据基本上变化趋势基本相同。

结语

（1）通过模拟分析得出在基坑开挖过程中周围土体﹑支护桩的一般变化规律。

（2）在土体开挖过程中，远离坑角处的水平位移和地表沉降变化比较大。

（3）以位移监测数据与FLAC3D三维模拟数据对比看出模拟的数据和实际检测数据的变化趋势一致。

[1]李俊才，等.深基坑开挖变形的三维数值模拟研究[J].南京工业大学学报, 2005, 27(03)：1-7.

[2]张亚奎.深基坑开挖对近邻建筑物变形影响的研究[D].北京工业大学，2003.

Foundation Pit Support of Pile anchor and Numerical Simulation

Wu Tao, Du Zhen-xi
(College of Civil Engineering, Hebei University of Engineering, Hebei Handan 056038）

Pit Supporting Engineering is an important part of the geotechnical and it’s an important technical aspects to ensure the stability Pit. In the rapid development of the city, most of the pit should be constrained by the surrounding environment, which put forward higher requirements to support technology. For the support characteristics of pile anchor supporting unique and stress performance, it has been widely used in the construction process at this stage. This paper takes a engineering example of Handan as the research object and simulates the pile anchor supporting the latest research situation, the design theory, the stability and the research of three-dimensional numerical software FLAC3D.

pile-anchor support ；design theory ；FLAC3D simulation

TU753

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