基于桩锚支护的基坑锚杆安置倾角优化分析

锚杆安置倾角作为基坑支护的重要参数,在基坑工程设计、施工中作用突显。为探讨锚杆安置倾角作用机理,采用有限元分析软件MIDAS/GTS NX,建立桩锚支护结构的三维仿真模型以展开数值分析,通过对基坑锚杆设计参数的动态选取,分析基坑支护结构的稳定性差异及内力情况。结果表明:支护结构变形在一定倾角范围内出现谷值,存在最优安置倾角范围。锚杆设计应合理选取倾角参数,以求支护成本与支护效果的最优解。     

考虑时间效应的基坑变形数值分析

传统的基坑设计一般只考虑基坑的瞬时变形,但大量的基坑工程实践表明,基坑变形有明显的时间效应。将软土蠕变本构模型和Biot固结理论运用于基坑开挖性状分析中,通过典型算例对比分析了流变、固结对基坑变形的影响。计算结果表明:考虑时间效应与不考虑时间效应的基坑变形规律在开挖初期相近,但随着开挖深度的增大以及时间的推移而逐渐产生差异;考虑流变时,开挖完成后基坑的变形还会随着时间的推移继续增长;考虑固结时,开挖完成后随着时间的推移,土体中由于开挖卸荷所形成的负孔压慢慢消散,基坑逐渐回弹。     

考虑空间效应的基坑变形数值分析

在基坑工程设计中,常忽略基坑空间形状对其变形的影响,将其简化为二维平面问题进行分析,这就在经济上造成了一定的浪费。通过采用数值模拟方法研究长宽比对基坑变形的影响。计算结果表明:当基坑长宽比L/B小于2时,随着L/B的变化,基坑长边方向围护结构水平位移和基坑基底隆起变形具有明显的变化;当L/B超过临界值2后,其变化不再明显,而是趋于一稳定值,与按二维平面问题分析所得结果差距较小。对于基坑短边方向围护结构水平位移和基坑长边方向坑外土体地表沉降而言,基坑长宽比L/B的变化对其影响并不显著。