软土深基坑SMW工法桩支护变形监测与数值模拟

作     者：唐健 

作者单位：华北水利水电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：贾景超

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 081401[工学-岩土工程] 0814[工学-土木工程] 

主      题：软土深基坑 SMW工法桩 基坑监测 数值模拟 

摘      要：随着我国在基建行业的大力投入,建筑工程技术迅速发展,地铁、综合管廊等城市地下空间在全国范围内得到了广泛的应用,基坑工程的规模和深度创下了许多记录。本文借助基坑工程施工及监测过程的研究,对比基坑工程现场监测得出的开挖及施工过程中的基坑监测成果和计算机数值模拟的计算数据,通过研究深基坑开挖过程中岩土体内力变化对基坑支护桩及整个围护体系受力的影响和基坑支护结构变形特点,以期对基坑工程开挖和支护施工做出相应的指导。本文以珠海市横琴新区高新技术区胜洲十二路2#基坑为例,并通过查阅文献,总结几种常见的基坑围护结构,对本文所引基坑支护结构进行设计计算。根据基坑施工现场监测结果研究深基坑的变形与受力的特征,采用FLAC3D有限差分软件模拟深基坑工程数值模型,将模拟结果和监测结果对比差异分析,研究结果对进一步优化珠三角软土深基坑施工过程的安全稳定性具有重要参考意义,本文主要研究内容如下:（1）在沿海城市软土地区的深基坑支护工程中,基坑支护型式大致有以下几种:土钉墙、SMW工法桩、灌注桩挡墙、钢筋混凝土地下连续墙、水泥土搅拌桩挡墙、钢板桩挡墙等,本文结合各种围护结构的特点,最终为本工程选取了SMW工法桩这一相对合理的基坑围护结构,使用理正深基坑计算软件进行基坑支护结构设计和安全验算。（2）根据规范及施工安全要求,对基坑进行现场监测,根据监测成果得到以下结论:基坑深层水平位移观测中,各个监测点数据都没有超过规范和方案要求的限值,支护桩顶部竖向位移、支护桩顶部水平方向位移、周边地面沉降以及支撑轴力均在允许范围内,监测成果满足控制变形要求;在实际施工中,由于现场条件的多变,造成对基坑监测观察点的破坏,导致监测数据不完整,但结果尚在规范要求的偏差范围内。（3）基坑周围地面沉降具有下列特征:基坑沉降的数值会随着周围地面距离基坑的增加而减小;基坑底部的隆起也有明显的规律可循,呈现出中间高,两侧低的隆起形状。（4）通过对比分析现场实际监测成果与计算机建模得到的数值模拟结果,证明了基坑支护结构设计和数值模型的合理性,以此分析得出基坑的支撑与围护体系满足控制变形的要求,监测变形比监测预警值小,故基坑安全。