工字鋼支護(hù)樁工程實(shí)踐與模擬分析.pdf

1、隨著國內(nèi)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，住房、交通等建設(shè)工程逐漸向地下空間發(fā)展，基坑支護(hù)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(xiàng)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(yán)格要求，使得傳統(tǒng)基坑支護(hù)手段的局限性逐漸顯露。鉆孔灌注樁聯(lián)合錨桿支護(hù)作為較為成熟的一種基坑支護(hù)手段，因其適用范圍廣、支護(hù)效果好在我國多個(gè)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(shí)現(xiàn)高支護(hù)安全性的同時(shí)，由于其特有的成樁工序，也具有漿材耗費(fèi)多、進(jìn)度慢、成本高的缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了其在基坑支護(hù)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(diǎn)，其不僅具有傳統(tǒng)灌注樁高強(qiáng)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(jìn)度慢和成本高的弊端，能同時(shí)滿足基坑支護(hù)對于安全性和經(jīng)濟(jì)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(hù)措施，采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jì)對于準(zhǔn)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(hù)工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究。文章首先分析了樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)機(jī)理和特點(diǎn)，進(jìn)而建立并優(yōu)化了工字鋼反插CFG支護(hù)樁樁錨支護(hù)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(jì)參數(shù);在該基坑支護(hù)設(shè)計(jì)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(jì)軟件預(yù)測了基坑開挖過程中的支護(hù)樁變形、彎矩、內(nèi)力變化等情況;同時(shí)嚴(yán)格按照優(yōu)化的設(shè)計(jì)參數(shù)指導(dǎo)基坑支護(hù)，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(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算方法結(jié)果進(jìn)行較全面的對比分析。研究結(jié)果表明:工字鋼反插CFG支護(hù)樁支護(hù)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(shí)可有效保證基坑安全，值得進(jìn)一步推廣使用;ABAQUS數(shù)值模擬作為工字鋼反插CFG支