基坑开挖预留土作用及其实例分析

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近年来,东部地区土木工程建设不断向沿海延伸,遇到愈来愈多的软土基坑支护处理问题。基坑支护处理是一关重要的环节,这样才能进行后续工程的施工,其问题处理恰当与否,直接关系到整个工程的质量,投资,进度及使用。在基坑面积较大的情况下,基坑围护设计采用中心岛法,开挖时预留反压土,这是一种行之有效的降低支护结构位移和内力的方法,目前在我国的应用还不广泛。相对于其它支护形式,节省了大量的基坑支护投资,具有良好的经济效益,并且无需支撑施工工期,缩短了工程的周期。深圳宝安图书馆基坑工程是采用支护桩内侧预留反压土的方法施工的,其开挖面积较大,工期较紧,周围建筑物情况复杂,通过对基坑支护桩位移和地面沉降量的观测,保证了施工过程的安全,同时为分析反压土作用提供了依据。中心岛施工方式具有无支撑留土放坡的施工工况,而预留土的性状是中心岛设计施工方案的关键问题,关系到边坡和围护体的整体稳定,围护体的变形。一直以来,对于中心岛留土性状的设定一般仅凭经验,缺乏合理可靠的依据。对于保留多大的土体才能保证围护体系安全可靠,目前理论研究不多。文中采用有限元分析软件MIDAS分析预留土对支护结构的影响,采用一小片三维模型建模,土体模型采用莫尔-库伦模型,通过接触面的设置考虑土与支护结构之间的作用,分析了预留反压土顶宽、坡度、高度以及土体参数改变时支护结构位移变化规律,对其给出了定量分析;提出了控制基坑支护结构变形的一些措施,为实际工程中基坑的开挖提供了理论指导。
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