中广核大厦深基坑桩锚支护工程现场监测与数值模拟分析

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近年来,随着我国城市建设的高空化和地下化,深基坑工程逐渐成为建筑工程中的一个新的课题。与此同时,伴随着地下空间的出现以及其复杂程度是人们始料未及的,所以深基坑工程已成为建筑业当前的一大技术难点。在深基坑工程实践中,存在着一方面实践超前于理论,另一方面理论又不能正确反映实际的施工过程的问题。因此,基坑支护理论的研究和完善必将对经济发展和社会进步产生巨大的推动作用,有着深远的现实意义。随着电子计算机技术的快速发展,数值模拟技术在深基坑支护领域也得到了充分的利用。  本文首先对深基坑桩锚支护技术的国内外研究现状作简要介绍,阐述了桩锚支护体系的工作机理,其次介绍了两种常用的桩锚支护结构计算方法。结合中广核大厦深基坑工程具体实例,根据方案比选选取合理的基坑支护类型,对该支护类型进行现场监测,主要监测内容有:支护桩顶部水平位移、桩身变形、桩后深层土体位移及锚索轴力;根据监测数据,绘制相关曲线,得出一些基本规律,判断基坑支护的合理性和安全性。最后利用有限差分软件FLAC3D对桩锚支护工程进行数值模拟,得到相关云图及监测曲线,并与现场实测值进行对比,总结规律。  数值模拟技术在工程界得到快速的发展并且解决了许多工程问题。本文以中广核大厦深基坑工程桩锚支护结构为例,利用FLAC 3D有限差分软件对该工程进行模拟分析,选取的土体本构模型为摩尔-库伦模型,其中涉及的结构单元有支护桩(pile)单元和锚索(cable)单元。首先按照深基坑实际开挖支护工况进行模拟,然后分析桩体及桩后土体的变形规律,并讨论分析预应力锚索在开挖全过程中的轴力变化,最后将得出的模拟结果与现场监测值进行对比,验证数值模拟的合理性,为相似基坑支护工程设计提供参考。
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