深基坑永久支护RECV桩工作机理与计算分析

摘要

针对现有“临时性”深基坑支护导致资源浪费、环境污染以及传统圆形支护桩墙体平整度难以控制、推广永久支护受阻等问题，本研究提出一种上矩形、中扩体、下圆形变截面(the upper rectangular, middle expanded, lower circular variable section, RECV)桩，作为深基坑永久支护结构。结合朗肯土压力理论和弹性地基梁法，推导RECV桩全桩身的弯矩、剪力、应力计算公式；采用有限元方法建立数值模型，并基于工程监测数据验证模型的可靠性后，模拟对比了RECV桩与传统圆形桩作为基坑支护桩时的水平位移和桩身弯矩特性。数值模拟结果表明：在锚杆支护条件下，RECV桩的最大水平位移较圆形桩小18.2%,单位体积混凝土支护能力提高14.8%,表现出更强的抗变形能力和单位体积混凝土支护效率优势。理论计算结果与模拟结果走势基本一致。本研究可为RECV桩的内力计算提供参考，为RECV桩的技术理论和设计方法奠定基础，推动永久支护技术的发展。

关键词

基坑支护 / 异形桩 / 永久支护 / 有限元 / 弹性地基梁

基金资助

国家自然科学基金资助项目(51508310); 山东省优秀中青年科学家科研基金资助项目(BS2013SF024); 济南市科技计划资助项目(201201145)