带高压旋喷止水帷幕双排桩受力性状研究及应用

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随着建筑物向巨型化、复杂化、高耸化发展,建筑基坑开挖深度越来越深,且基坑变形控制和安全性要求亦越来越高。双排桩作为一种新型支护结构具有:侧向刚度大、边坡位移小、支护深度深、整体稳定性好、施工方便、施工环境要求低、适应性强等优点,因此双排桩逐渐成为深基坑支护的优选方案之一。目前的理论研究还明显地落后于工程实践的发展,尚未形成较为完善的分析方法。因此,本文根据双排桩支护结构的研究现状,结合工程实践,在考虑水、止水帷幕等情况下对带高压旋喷止水帷幕双排桩展开研究,主要研究工作如下:  ①收集、归纳已有资料,分析了双排桩支护结构及止水帷幕的研究现状,并对双排桩的布桩形式、特点及影响因素进行较为完整的综述,列举双排桩支护结构现有计算模型及计算方法,并对其合理性进行评价,在此基础上提出本文的主要研究内容和技术路线。  ②通过应用有限元软件进行模拟,对带高压旋喷止水帷幕双排桩在有水压作用下进行施工过程动态分析,得到支护结构的位移、内力、桩周土压力变化规律,并对土岩结合面的内力进行分析;在此基础上,分析了不同水位高度情况下施工过程中支护结构位移、内力、桩周土压力的变化规律;通过分析止水帷幕在双排桩不同位置时支护结构位移、内力、桩周土压力变化规律,提出止水帷幕置于排桩间时,对桩间土起加固作用,从而提高了支护结构有效抗弯刚度,减小了边坡的位移。  ③通过分析双排桩与止水帷幕的耦合作用,基于等效抗弯刚度原理,提出了将带高压旋喷止水帷幕双排桩转换为等效连续墙的简化计算方法,并运用不同的计算手段验证此方法的可行性,然后对比分析了带高压旋喷止水帷幕双排桩与等效连续墙的经济性。  ④结合重庆力帆深基坑工程实例,应用带高压旋喷止水帷幕双排桩对临江侧基坑边坡进行支护,全过程监测了双排桩的位移、内力、桩周土压力,分析了监测值的大小及变化规律,并将监测结果与理论计算结果进行对比分析。  在本文研究中,数值模拟的结果与现场监测结果所反映的规律基本一致,理论分析的结果能够较好的阐述试验结果,三者互为验证。研究成果对类似工程的优化设计及施工具有一定参考价值。
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