工字鋼支護樁工程實踐與模擬分析.pdf

1、隨著國內(nèi)城市化進程的不斷推進，住房、交通等建設(shè)工程逐漸向地下空間發(fā)展，基坑支護工程作為地下空間開發(fā)過程中不可回避的關(guān)鍵、基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，日益受到巖土從業(yè)人員及研究學(xué)者的關(guān)注重視。而地下建設(shè)項目向更深更廣的范圍發(fā)展和城市規(guī)劃對地下工程環(huán)境影響以及工期的日益嚴格要求，使得傳統(tǒng)基坑支護手段的局限性逐漸顯露。鉆孔灌注樁聯(lián)合錨桿支護作為較為成熟的一種基坑支護手段，因其適用范圍廣、支護效果好在我國多個區(qū)域得到廣泛應(yīng)用，取得非常好的工程效益。然而灌注樁在

2、實現(xiàn)高支護安全性的同時，由于其特有的成樁工序，也具有漿材耗費多、進度慢、成本高的缺點，嚴重制約了其在基坑支護領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用。工字鋼反插CFG樁作為巖土工程領(lǐng)域所出現(xiàn)的一種新型擋土結(jié)構(gòu)，兼具傳統(tǒng)灌注樁及CFG樁的優(yōu)點，其不僅具有傳統(tǒng)灌注樁高強度和高橫向抗剪切能力，并且由于采用了CFG樁的施工工藝，有效避免了成樁進度慢和成本高的弊端，能同時滿足基坑支護對于安全性和經(jīng)濟效益的要求，具有良好的應(yīng)用和發(fā)展前景。然而對于工字鋼反插CFG樁這一新型支

3、護措施，采用傳統(tǒng)的設(shè)計手段和數(shù)學(xué)方法往往誤差較大，考慮因素片面，無法滿足工程設(shè)計對于準確性和可靠性的要求。
　　本文結(jié)合鄭州某基坑工程，采用ABAQUS數(shù)值模擬方法對工字鋼反插CFG樁支護工藝設(shè)計進行分析研究。文章首先分析了樁錨支護結(jié)構(gòu)的支護機理和特點，進而建立并優(yōu)化了工字鋼反插CFG支護樁樁錨支護體系的數(shù)值模型;在結(jié)合基坑具體場地地質(zhì)狀況基礎(chǔ)上，提出優(yōu)化的施工設(shè)計參數(shù);在該基坑支護設(shè)計參數(shù)的基礎(chǔ)上分析分別采用ABAQUS數(shù)值模擬

4、和理正基坑設(shè)計軟件預(yù)測了基坑開挖過程中的支護樁變形、彎矩、內(nèi)力變化等情況;同時嚴格按照優(yōu)化的設(shè)計參數(shù)指導(dǎo)基坑支護，采集并分析了該基坑開挖到完工期間的現(xiàn)場主要數(shù)據(jù);最后將ABAQUS數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測成果、傳統(tǒng)的理正基坑支護設(shè)計計算方法結(jié)果進行較全面的對比分析。研究結(jié)果表明:工字鋼反插CFG支護樁支護效果良好，抵抗應(yīng)力和變形能力突出，在降低工程成本的同時可有效保證基坑安全，值得進一步推廣使用;ABAQUS數(shù)值模擬作為工字鋼反插CFG支