考虑空间效应的桩锚支护深大基坑变形特性及影响因素数值分析

摘要

为研究桩锚支护深大基坑开挖变形的空间效应及影响因素,采用有限元软件PLAXIS 3D对桩锚支护结构进行三维数值模拟.分析基坑不同断面处桩体水平位移、地表沉降和锚索轴力的空间效应,与现场实测数据对比验证模型的正确性.通过改变土层的弹性模量和黏聚力,支护桩的桩径和桩间距等参数,揭示桩体水平位移、地表沉降和锚索轴力的变化规律.研究结果表明:受空间效应的影响,基坑长边中部的变形及受力最大,为最不利部位;红砂岩地层条件下,基坑开挖受空间效应的影响范围为垂直开挖深度的5倍左右;随着垂直开挖深度的加大,空间效应有增大的趋势,土体沉降和桩体水平变形的空间效应有一定的关联性;在对土层进行注浆加固时,使土体的弹性模量和黏聚力为初始值的1.5～2.0倍较为合理;其他条件不变时,选取桩径为0.8～1.2 m,桩间距为1.4～2.0 m较为合适.