【摘 要】
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城市建设中临近既有建筑物的基坑开挖工程普遍存在,为了保护基坑安全,保证既有建筑物的正常使用,往往采用造价较高的支护形式。对于基坑周边建筑物基础为不连续多桩承台基础
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城市建设中临近既有建筑物的基坑开挖工程普遍存在,为了保护基坑安全,保证既有建筑物的正常使用,往往采用造价较高的支护形式。对于基坑周边建筑物基础为不连续多桩承台基础的情况,在确保既有建筑桩基础满足抗力要求的前提下,可充分考虑其承受水平荷载的能力,利用不连续多桩承台桩基础间的土拱效应,将土拱后的水平荷载传递给桩基础,并对桩基础之间的土体采用土钉墙支护,即形成了以既有建筑桩基础和土钉墙为支护主体的基坑复合支护技术。本文采用ABAQUS建立三维有限元模型,分别模拟了未施加支护时不连续多桩承台桩基础间的土拱效应和不连续多桩承台基础-土钉墙复合支护时的基坑支护特性,又通过工程案例分析了该复合支护的计算设计方法。主要总结了土拱的形成条件,分析了不连续多桩承台桩基础间土拱效应的形成过程、土拱的形态,复合支护形式下的土拱效应、桩基础和土钉墙的荷载传递规律,得到了以下主要研究结论:(1)土拱效应是随着基坑开挖逐渐形成和变化的,其形成至破坏过程一直伴随着应力的转移、拱形应力带的形成和再破坏。将土拱的发展过程分为三个阶段:初始阶段、部分塑形阶段、临界阶段。基坑开挖过程中,只有当滑裂面在拱顶位置之后时,才会形成完整的土拱作用;(2)不连续多桩承台基础-土钉墙复合支护中,土拱作用对基桩的竖向承载力没有影响,主要将水平荷载传递给第一排基桩。将坑后土体划分为拱前约束区、拱后约束区、桩后挤密区和稳定区四部分。在拱前约束区之后土钉轴力出现陡降段,但这种陡降趋势随着土钉埋深增加而减弱;(3)通过工程案例计算、与数值模拟结果和规范对比,证明本文采用的不连续多桩承台基础-土钉墙复合支护可以作为一种合理的支护形式应用于紧邻建筑物的基坑工程中。
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