廣西某倒塌深基坑錨索設(shè)計(jì)與分析

廣西某倒塌深基坑錨索設(shè)計(jì)與分析

隨著城市化的發(fā)展，對(duì)該地區(qū)空間的需求逐漸增加，地下空間的發(fā)展變得越來(lái)越緊迫。然而，由于對(duì)地下巖石工程研究較少，基底工程的開發(fā)也處于半理論半經(jīng)驗(yàn)的階段，因此，在深基坑樁錨架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中存在著挑戰(zhàn)。因此，在這種發(fā)展的背景下，發(fā)生了一起嚴(yán)重的基地坍塌。關(guān)于深基坑樁錨支護(hù)體系的受力性能，張欽喜等人1預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)該項(xiàng)目位于廣西省南寧市，基坑支護(hù)深度22.0m,采用放坡與樁錨支護(hù)聯(lián)合模式，如圖1所示.其中，第一級(jí)放坡深度為2.0m,冠梁頂面位于距坑頂2.0m的位置，樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)有四排預(yù)應(yīng)力錨索，錨索水平間距為1.6m,豎向間距為5.0m,第一排錨索距離坑頂2.4m,樁長(zhǎng)26.0m,錨固長(zhǎng)度6.0m,樁徑1.0m,樁間距1.6m.錨索的設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1,該案例的土層主要由5.0m填土、6.2m強(qiáng)風(fēng)化泥巖、8.5m強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖以及中風(fēng)化泥巖組成.根據(jù)參考文獻(xiàn)2案例計(jì)算結(jié)果通過(guò)分析和總結(jié)大量支撐力和土壓力的工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，Terzaghi和Peck提出了主動(dòng)土壓力的計(jì)算簡(jiǎn)圖，如圖2所示(1)當(dāng)(2)當(dāng)其中，由表2計(jì)算得到，(1)樁頂(2)其中：(3)另外，案例中的2m放坡部分按現(xiàn)行的國(guó)家行業(yè)規(guī)范《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120—2012第3.4.8條所給公式計(jì)算，其附加豎向應(yīng)力結(jié)合支撐荷載的1/2分擔(dān)法估算，根據(jù)圖2計(jì)算得到的在表3得到的數(shù)據(jù)中，3數(shù)值模型分析3.1錨索模型的建立本研究是通過(guò)PLAXIS巖土分析軟件來(lái)對(duì)該基坑進(jìn)行分析與計(jì)算的，為了加快計(jì)算速度，以重點(diǎn)研究需要解決的問(wèn)題，本研究對(duì)其建立了長(zhǎng)寬高為60m×1.6m×40m的簡(jiǎn)化模型，網(wǎng)絡(luò)單元有9260個(gè)，節(jié)點(diǎn)數(shù)有17492個(gè).如圖4所示，該模型的支護(hù)樁和錨索錨固段采用Embedded樁(可視為由梁?jiǎn)卧颓度胧降慕缑鎲卧M成.)來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬；錨索自由段用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)錨桿來(lái)模擬；冠梁和腰梁用梁桿件來(lái)模擬；放坡及荷載用面單元來(lái)模擬.3.2錨索軸力模型分析具體計(jì)算步驟見(jiàn)表4,在激活每一排錨索的同時(shí)施加一定的預(yù)應(yīng)力，為了模擬實(shí)際基坑的受力性能，模型分析的控制值為錨索軸力的設(shè)計(jì)荷載.模型計(jì)算的錨索軸力如表5所示，該階段為地下水位(8m),且為4模型結(jié)果的分析4.1初始位置施加在3.2節(jié)模型的初始位置上，分別給從圖5中可以看到，隨著所施加的4.2水體施加0m水位時(shí)，所施加的計(jì)算結(jié)果圖6和圖7所示為對(duì)圖6的結(jié)果表明，在0m水位下，隨著所施加的圖8的結(jié)果表明，隨著所施加的4.3抗剪能力模型計(jì)算在0m地下水位的模型計(jì)算中，考慮到了水體上升可使土體抗剪能力降低和導(dǎo)致5樁錨基坑支護(hù)體系的設(shè)計(jì)建議通過(guò)對(duì)廣西某倒塌深基坑樁錨支護(hù)體系的數(shù)值模擬分析可以得到以下結(jié)論：(1)當(dāng)預(yù)應(yīng)力錨索的受力分布規(guī)律與土壓力分布包絡(luò)值的趨勢(shì)保持一致時(shí)，可有效降低支護(hù)結(jié)構(gòu)的樁頂位移，同時(shí)可以使相鄰錨索的受力更加合理，從而增強(qiáng)了整個(gè)樁錨支護(hù)體系的作用性能，以使得基坑的安全性得到提高.(2)增加通過(guò)對(duì)該基坑倒塌案例的分析，對(duì)于樁錨基坑支護(hù)體系的設(shè)計(jì)建議如下：(1)在軟件計(jì)算結(jié)果中，錨索設(shè)計(jì)荷載應(yīng)符合土壓力的分布規(guī)律.(2)考慮錨索預(yù)應(yīng)力存在損失的情況，故