雙排樁-重力拱聯(lián)合支護結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬分析.pdf

1、地鐵車站基坑工程中，考慮到后期盾構(gòu)施工要求，在盾構(gòu)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(gòu)機具切削施工。本文提出了雙排樁-重力拱聯(lián)合支護結(jié)構(gòu)，這種聯(lián)合支護結(jié)構(gòu)具有較大的抗側(cè)移剛度，在限制基坑側(cè)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(jié)構(gòu)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(jié)前人相關(guān)理論基礎(chǔ)上，對雙排樁-重力拱聯(lián)合支護結(jié)構(gòu)的空間三維有限元模型進行了數(shù)值模擬，分析了開挖過程中支護結(jié)構(gòu)的側(cè)移和內(nèi)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(jié)構(gòu)的側(cè)移以及坑內(nèi)外土體的隆起和沉降規(guī)律，證明了聯(lián)合支護在控制側(cè)移方面效果顯著。
　

3、　 (2)研究了開挖過程中聯(lián)合支護中雙排樁樁身內(nèi)力的變化以及不同位置排樁側(cè)移內(nèi)力的對比，不同于單純雙排樁支護結(jié)構(gòu)，聯(lián)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