【摘 要】
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基坑工程的连续垮塌问题已引起工程界和学术界的重视,然而目前尚无相关控制理论。本文主要采用数值模拟的方法,基于悬臂式排桩基坑连续破坏机理和内撑式排桩基坑连续破坏机理,提出利用间隔设置连续破坏阻断单元法(简称阻断单元法)控制连续破坏发展。主要内容如下:(1)采用有限差分法对不同开挖深度、不同土质条件和不同加强桩刚度情况下阻断单元的效果进行了分析,进一步结合荷载传递系数曲线总结出不同加强桩刚度情况下的阻
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基坑工程的连续垮塌问题已引起工程界和学术界的重视,然而目前尚无相关控制理论。本文主要采用数值模拟的方法,基于悬臂式排桩基坑连续破坏机理和内撑式排桩基坑连续破坏机理,提出利用间隔设置连续破坏阻断单元法(简称阻断单元法)控制连续破坏发展。主要内容如下:(1)采用有限差分法对不同开挖深度、不同土质条件和不同加强桩刚度情况下阻断单元的效果进行了分析,进一步结合荷载传递系数曲线总结出不同加强桩刚度情况下的阻断单元设计原则。结果表明,设计合理的阻断单元可以有效地将局部破坏引发的连续破坏控制在设定范围内,而当阻断单元中加强桩数量不足时,连续破坏具有跨越效应,即越过阻断单元继续发展,并转而导致阻断单元破坏。(2)冠梁在连续破坏传递过程中具有重要作用,对于支护桩受弯破坏型的连续破坏,冠梁破坏或主动切断冠梁并不能阻断连续破坏的传递,相反可能会加剧连续破坏。实践中,基坑避险区域和逃生通道也可结合连续破坏阻断单元联合设计。(3)建立单道内支撑支护基坑模型,研究不同数量支护桩破坏和不同数量支撑破坏的控制措施。支护桩破坏后支撑轴力减小,此时加强支护桩就可以将连续破坏控制在两组阻断单元之间。支撑破坏会导致支护桩破坏,因此对于支撑破坏的情况可以采用加强支撑或加强支护桩的措施,并根据荷载传递系数确定阻断单元中加强支撑和加强桩的安全系数及数量。(4)建立多道内支撑支护基坑模型,研究不同数量最下道支撑失效对基坑支护体系的影响。对于多道内支撑支护基坑,最下道支撑失效后会导致第一道支撑受拉,第二道支撑承担的轴力最大,失效荷载主要通过支护桩沿竖向传递,同时在水平方向上存在就近传递现象。对于多道内支撑支护基坑模型,最主要是阻止最下道支撑破坏,根据支撑抗压安全系数和荷载传递系数确定阻断单元包含的加强支撑数量。
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