成都地區(qū)膨脹土基坑懸臂樁支護(hù)設(shè)計理論及設(shè)計方法研究.pdf

1、隨著我國西部大開發(fā)的腳步不斷向前，成都市也在不斷發(fā)展，建筑工程不斷向周邊外擴，同時出現(xiàn)了大量的深基礎(chǔ)工程，膨脹土深基坑穩(wěn)定性問題也日趨受到重視。城市建設(shè)中的深基坑具有放坡場地有限、變形要求嚴(yán)格、地下條件復(fù)雜等特點，而且隨著基坑開挖深度的增加，邊坡逐漸呈現(xiàn)出更深更陡的趨向性。目前膨脹土深基坑支護(hù)設(shè)計基本上沿用常規(guī)普通土設(shè)計理論，導(dǎo)致了部分工程的損毀。所以針對膨脹土深基坑邊坡支護(hù)的研究變得非常重要。
　　以成都龍?zhí)端履撑蛎浲辽罨訛檠?/p>

2、究對象，在懸臂排樁試驗段埋設(shè)測斜管、鋼筋應(yīng)力計等監(jiān)測元件，得到關(guān)于樁體、樁后土體位移、應(yīng)力變化數(shù)據(jù)。以此為基礎(chǔ)，本論文首先通過大量的現(xiàn)場調(diào)查、統(tǒng)計分析等研究方法對成都地區(qū)膨脹土基坑邊坡?lián)p毀的形式及影響的因素進(jìn)行了調(diào)查研究；然后通過對成都東郊龍?zhí)端履吃囼炁蛎浲粱拥闹ёo(hù)邊坡進(jìn)行了現(xiàn)場監(jiān)測，再對其的長期監(jiān)測中得到了該試驗基坑懸臂樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形受力的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析；接著采用可有效模擬膨脹土從微觀顆粒膨脹至宏觀整體膨脹變形過程的數(shù)值分析方法P

3、FC2D軟件建立基坑模型以無外界因素影響，快速開挖至基底、受降雨因素影響、受地下管網(wǎng)漏水影響三種實際工況進(jìn)行模擬，同時與現(xiàn)場試驗結(jié)果進(jìn)行對比驗證，驗證此軟件對于膨脹土基坑邊坡膨脹變形特征的有效性，并根據(jù)數(shù)值分析成果提出膨脹土基坑邊坡膨脹荷載分布特征；最后采用理論分析方法提出一套適用于成都膨脹土地區(qū)的基坑邊坡懸臂樁支護(hù)設(shè)計理論及設(shè)計方法。
　　根據(jù)對成都地區(qū)膨脹土基坑邊坡?lián)p毀的形式及影響的因素調(diào)查，影響膨脹土邊坡變形破壞因素包括多種

4、內(nèi)在因素和外在因素，總結(jié)出膨脹土基坑邊坡變形破壞形式主要呈現(xiàn)出“三段式”的特征；根據(jù)數(shù)值分析三種工況下的模擬成果得到的基坑變形數(shù)據(jù)與現(xiàn)場試驗結(jié)果基本符合，證明了PFC2D軟件對于模擬膨脹土基坑邊坡變形特征的有效性，并通過理論分析與現(xiàn)場含水率實測結(jié)果確定出基坑邊坡降雨影響范圍，在考慮安全性和便利性得條件下初步提出了膨脹土基坑邊坡荷載分布特征；最后采用理論分析方法提出了一套適用于成都膨脹土地區(qū)的基坑邊坡懸臂樁支護(hù)設(shè)計理論及設(shè)計方法，并對膨脹

5、土抗剪強度取值和懸臂樁錨固深度給出了建議和優(yōu)化理論。最后由膨脹土的水敏特性對于膨脹土基坑支護(hù)提出了一些保護(hù)和治理措施。
　　由上得到以下主要結(jié)論：膨脹土基坑邊坡的破壞主要由于膨脹土的反復(fù)脹縮和強度衰減等水敏特性導(dǎo)致的；在膨脹土基坑支護(hù)中，若對膨脹土以普通土體進(jìn)行設(shè)計，其在降雨條件下的穩(wěn)定性不能滿足要求；通過PFC軟件模擬并與實際情況對比表明PFC軟件對模擬膨脹土基坑變形具有有效性；利用數(shù)值模擬軟件對基坑在不同工況條件下進(jìn)行模擬，表