深基坑桩锚联合支护体系力学机理与效果评估

摘要

为揭示桩锚联合支护结构在复杂深基坑开挖过程中的变形及力学响应规律，丰富深基坑联合支护的理论体系，以国内某大型改扩建深基坑支护工程为背景，采用有限元软件PLAXIS 3D对锚索分层施工过程中地表变形、灌注桩水平位移及内力进行定量分析，提出了在锚索预拉力分配作用下改进支挡结构稳定性的计算方法，并与强度折减法进行对比；通过回归分析法实现锚索预应力优化设计。结果表明：多层锚索分层施工过程中，地表水平位移变化呈现“陡降缓平”的趋势，灌注桩的位移及内力变化主要集中在灌注桩1/2以上位置；5层锚索施工完成时，锚索预拉力分配作用下的改进公式的最大安全系数为1.88,强度折减法的安全系数为1.94,两者改进公式的计算误差约为3.1%,且保留了更高的安全裕度；不同预应力锚索对应的弯矩变化曲线符合Gauss分布函数，以弯矩最小为控制指标，优化后的多层锚索预应力为423 kN,地表水平位移最大值降低了86.2%。研究成果可为桩锚联合支护深基坑工程的锚索预应力的参数优化提供有效参考。

关键词

地基基础工程 / 桩锚联合支护 / 数值模拟 / 强度折减 / 预应力优化