雙排樁-重力拱聯合支護結構的數值模擬分析.pdf

1、地鐵車站基坑工程中，考慮到后期盾構施工要求，在盾構機具進出洞端部，要求支護體系既需具有支護功能，又要易于被將來的盾構機具切削施工。本文提出了雙排樁-重力拱聯合支護結構，這種聯合支護結構具有較大的抗側移剛度，在限制基坑側移方面效果顯著，適用于開挖深度較大的基坑，同時水泥土重力拱兼具止水帷幕作用。重力拱和雙排樁在基坑開挖過程中相互影響，相互約束，重力拱的存在明顯改善了雙排樁的受力性能，使其受力變形更加合理。支護結構后土壓力沿著豎向和水平向傳

2、遞，從而充分發(fā)揮了雙排樁和重力拱的承載功能和效益。
　　 本文在總結前人相關理論基礎上，對雙排樁-重力拱聯合支護結構的空間三維有限元模型進行了數值模擬，分析了開挖過程中支護結構的側移和內力，研究了拱后土壓力的分布及其在雙排樁和重力拱上的傳遞分配規(guī)律。主要研究方法和成果如下：
　　 (1)分析了開挖過程中基坑整體水平向和豎向位移，支護結構的側移以及坑內外土體的隆起和沉降規(guī)律，證明了聯合支護在控制側移方面效果顯著。
　

3、　 (2)研究了開挖過程中聯合支護中雙排樁樁身內力的變化以及不同位置排樁側移內力的對比，不同于單純雙排樁支護結構，聯合支護中前后排樁受力更加合理，后排樁作用更加明顯。
　　 (3)重力拱拱身豎向和環(huán)向幾乎全部處于受壓狀態(tài)，可以充分發(fā)揮水泥土抗壓強度大的這一特點，拱后土壓力和朗肯主動土壓力規(guī)律一致。
　　 (4)分析了拱后土壓力在水平向和豎向傳遞和分配規(guī)律，在基坑開挖較淺時土壓力主要由重力拱承擔；開挖深度較大時水平拱單元