灌注桩部分失效基坑水平位移和周边沉降数值分析

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伴随着城市建设的不断发展,及人口不断膨胀,涌入城市,可使用的土地资源越来越紧缺,因此高层以及超高层建筑不断涌现,深基坑技术得以大力发展,在此遇到的技术性问题也层出不穷,造成各种质量隐患的原因主要分为3种,第一可能是设计方的问题;第二也有可能是施工方的问题;第三是不良自然灾害造成的基坑塌方事故。对于深基坑的设计,对于不同的地质情况和周边场地使用情况,支护形式一般采用悬臂桩、内支撑(钢支撑或者混凝土支撑)、锚杆、锚索、锚管、土钉墙、自然放坡等几种组合形式,以满足深基坑的稳定性要求,达到因地制宜的设计目的,满足安全可靠和经济性的要求。想满足经济性要求,宜选用排桩加内支撑的方案;想满足安全性和施工场地便捷性要求宜采用纯悬臂桩的方案,不过纯悬臂的基坑造价太高,动辄上千万的施工费。本文以合肥市跨境电商项目深基坑项目为蓝本,结合地质勘查报告以及设计方案,以ansys为主进行理论分析,结合理正深基坑来验算刚度折减后的位移、内力、周边沉降情况。分析由于灌注桩受压侧刚度折减后理论情况,对可能出现危险处及时通知设计院,提前做出应急预案,以防出现基坑塌方事故。结合第三方监测,理论联系与实际综合分析,得出最接近于实际的分析,以便于做出最有效的应急预案。本论文研究排桩刚度折减后,对基坑安全及稳定情况,水平位移及内力和周边场地沉降行探讨,使用ansys15.0有限元分析软件对一个工程的深基坑进行数值分析,来研究非设计所需考虑的原因之外的实际水平位移和内力情况以及周边场地沉降是否满足规范要求,来断定是否安全及合理。对于受损的灌注桩,采用刚度折减的方法数值模拟计算得知:通过ANSYS有限元计算之后,很容易得出两种灌注桩(正常桩,刚度折减后的桩),在刚度折减系数为0.7的条件下,看出基坑分三层开挖的三种工况(第一次开挖1.5米,第二次开挖1.5米,第三次开挖2.75米)的基坑顶部附近竖直沉降、桩身应力、桩顶水平位移的变化情况。通过分析,正常刚度桩的结果是完全符合规范要求的,但是刚度折减后的桩,最大水平位移40.4mm,允许的最大位移30mm,位移超出规范规定比值约26%,因此这类工程桩的安全隐患还是比较大的。同样,刚度折减后的桩的竖直沉降和应力也是比较大的,对此不管是施工单位还是设计单位都要做好及时准备,提前制定应急预案。应急方案下面章节有所述。
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