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随着城市建设发展,深基坑开挖变形控制要求不断提高,基坑工程呈现出“多、大、近、深”的特点。针对这些特点,基坑工程的设计也从强度控制转向变形控制。在深基坑多种支护型式中,桩锚支护结构由于锚索锚固段位于基坑周围地层中,可为地下主体结构的施工提供大空间等特点,在深基坑工程中被广泛应用,但还存在其设计计算理论滞后于工程实践等问题,因此,研究桩锚支护结构受力变形特性及基坑开挖对周边环境的影响规律对基坑工程设计理论的完善具有重要意义。 依托三亚天涯度假酒店深基坑工程,对基坑不同部位锚索拉力、桩身水平位移、支护结构上的土压力等进行了监测,并建立基坑数值模型对土层变形规律、支护结构受力变形特性进行了分析,同时利用正交试验对支护结构设计参数敏感性进行了比较,主要研究成果如下: (1)通过对实测资料的整理与分析,结果表明:锚索拉力的变化可分为拉力损失、增长和稳定三个阶段,张拉锚定之初往往应力损失较大,基坑空间效应对不同部位锚索拉力影响显著,稳定后的锚索拉力在正常固结砂土、圆砾层中不再随时间而变化。基坑开挖结束之初支护桩后土压力增加显著,而后渐趋稳定,实测总主动土压力只占朗肯理论计算值的75%左右。锚索的设置对减小支护桩侧向位移起到了积极作用。平面异形基坑具有明显的空间效应。 (2)运用FLAC3D有限差分软件对深基坑土体和支护结构进行了数值分析,研究了不同工况下土体位移场的分布规律及支护结构的受力变形特性,结果表明,土层深层水平位移随挖深增加呈增大趋势,且最大位移点位于基坑开挖面附近;锚索的设置有效限制了支护桩临空面弯矩的增长。 (3)通过对比不同工况下支护结构的最大位移,得出当支护桩插入比为1.1时,桩锚支护结构取得最优支护效果;通过分析正交试验结果,得出影响支护结构最大位移的设计因素按参数敏感性大小进行排列:桩径,锚索倾角,首道锚索位置,支护桩嵌固深度。