【摘 要】
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随着社会发展,城市建筑用地日益紧缺,势必加快向滨海区域发展,滨海区域的深基坑逐年增多,地下空间的利用和发展已成为趋势,基坑工程的深度和规模不断提升,在设计和施工中相对困难且复杂,表明基坑工程面临新的突破。众所周知,对于滨海区域,这类地区地质条件相对较差,多为软土地质,一般分布较厚的海积、淤积淤泥质土层,给施工及设计带来极大困难,目前软土深基坑工程仍是高难度、高风险性的技术课题。针对如何在临海复杂超
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随着社会发展,城市建筑用地日益紧缺,势必加快向滨海区域发展,滨海区域的深基坑逐年增多,地下空间的利用和发展已成为趋势,基坑工程的深度和规模不断提升,在设计和施工中相对困难且复杂,表明基坑工程面临新的突破。众所周知,对于滨海区域,这类地区地质条件相对较差,多为软土地质,一般分布较厚的海积、淤积淤泥质土层,给施工及设计带来极大困难,目前软土深基坑工程仍是高难度、高风险性的技术课题。针对如何在临海复杂超厚淤泥地质条件下进行深基坑施工,合理的支护方案和施工技术起到关键性的作用,来处理挡土、止水两个重要问题,选取有效的支护形式,使基坑工程既安全又经济,是大家一直探寻的课题。本文以海相沼泽化软黏土为地质研究背景,重点解决胶州湾北部厚层海相软土和土岩组合二元结构地层中深大基坑支护难题,以青岛市滨海软土地区某基坑工程为例,鉴于自身结构的复杂,压缩性高、强度低、沉降量大等特性,经典的计算模型如经典法、弹性地基梁法和平面有限元法相对困难研究其周边复杂的变形特性。因此通过青岛滨海软土地区某基坑为实例,对支护设计方案选取,采用灌注桩与SMW工法桩结合锚杆支护,2种支护设计方案通过弹性地基梁法进行理论设计计算,并用数值分析有限元法MIDAS GTS软件模拟,对比分析灌注桩与SMW工法桩两种支护方案的优劣,以安全可靠性、绿色经济、施工效率与难度等为宗旨,综合分析确定支护方案,最后优选本基坑采用SMW工法桩结合锚杆支护体系,同时结合现场监测数据、弹性法计算、数值分析有限元法模拟计算对该软土基坑中的型钢水泥土桩SMW工法支护形式变形性状进行研究,本文主要完成了以下工作:（1）滨海软土地区基坑支护及数值模拟的研究现状进行了理论分析、整理总结。（2）对基坑支护选型及适用条件,基坑排桩支护体系理论计算方法经典法、弹性法,数值分析有限元法及基坑变形理论进行了总结。（3）结合青岛滨海软土地区某深基坑工程为实例,对灌注桩+1道锚杆和SMW工法桩+2道锚杆支护方案对比分析,通过理正深基坑软件采用弹性法进行理论计算满足抗倾覆、抗隆起、整体稳定性等。MIDAS GTS软件有限元法模拟基坑开挖与支护,整理2种计算方法得到的基坑坡顶地表变形、周边土体沉降、围护结构变形、锚杆内力。（4）对2种支护设计方案通过弹性法理论设计计算、有限元法模拟考虑安全可靠性计算的变形、施工难度与效率及经济成本优劣进行总结分析,综合对比优选,最后本基坑采用SMW工法桩结合锚杆支护方式。（5）利用现场监测数据和弹性法理论计算、数值分析有限元法对比分析了SMW工法桩支护地表水平变形、周边土体沉降、围护结构深层变形、锚杆内力。研究表明弹性法、有限元法模拟结果与监测结果整体趋势基本相同,从各工况具体数值偏离程度来看有限元法与现场监测更加拟合,说明本次模拟的本构模型和结构单元选取、网格划分以及材料参数取值均相对恰当,更好的验证所建模型的可行性。因此数值分析有限元法可为实际基坑工程进行预安全风险评估,可供今后类似软土地区基坑工程设计施工及模拟给予参考。
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