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山东大学学报 (工学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (6): 108-119.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2024.152

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深基坑永久支护RECV桩工作机理与计算分析

李连祥1,2,3,车秀熙1,2,李未龙4,邱叶凡1,2,张尚儒1,2,汪楚涵1,2   

  1. 1.山东大学基坑与深基础工程技术研究中心, 山东 济南 250061;2.山东大学土建与水利学院, 山东 济南 250061;3.山东高速岩土工程有限公司, 山东 济南 250102;4.中十冶投资集团有限公司, 陕西 西安 710021
  • 发布日期:2025-12-22
  • 作者简介:李连祥(1966— ),男,河北唐山人,教授,博士生导师,博士,主要研究方向为基坑工程理论与技术. E-mail:jk_doctor@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(51508310);山东省优秀中青年科学家科研基金资助项目(BS2013SF024);济南市科技计划资助项目(201201145)

Working mechanism and calculation analysis of RECV pile for permanent support of deep foundation pit

LI Lianxiang1,2,3, CHE Xiuxi1,2, LI Weilong4, QIU Yefan1,2, ZHANG Shangru1,2, WANG Chuhan1,2   

  1. LI Lianxiang1, 2, 3, CHE Xiuxi1, 2, LI Weilong4, QIU Yefan1, 2, ZHANG Shangru1, 2, WANG Chuhan1, 2(1. Foundation Pit and Deep Foundation Engineering Research Center, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, China;
    2. School of Civil Engineering and Hydraulic Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, China;
    3. Shandong Hi-Speed Geotechnical Engineering Co., Ltd., Jinan 250102, Shandong, China;
    4. CTMG Investment Group Co., Ltd., Xi'an 710021, Shaanxi, China
  • Published:2025-12-22

PDF (PC)

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摘要： 针对现有“临时性”深基坑支护导致资源浪费、环境污染以及传统圆形支护桩墙体平整度难以控制、推广永久支护受阻等问题,本研究提出一种上矩形、中扩体、下圆形变截面(the upper rectangular, middle expanded, lower circular variable section,RECV)桩,作为深基坑永久支护结构。结合朗肯土压力理论和弹性地基梁法,推导RECV桩全桩身的弯矩、剪力、应力计算公式;采用有限元方法建立数值模型,并基于工程监测数据验证模型的可靠性后,模拟对比了RECV桩与传统圆形桩作为基坑支护桩时的水平位移和桩身弯矩特性。数值模拟结果表明:在锚杆支护条件下,RECV桩的最大水平位移较圆形桩小18.2%,单位体积混凝土支护能力提高14.8%,表现出更强的抗变形能力和单位体积混凝土支护效率优势。理论计算结果与模拟结果走势基本一致。本研究可为RECV桩的内力计算提供参考,为RECV桩的技术理论和设计方法奠定基础,推动永久支护技术的发展。

关键词: 基坑支护, 异形桩, 永久支护, 有限元, 弹性地基梁

Abstract: Aiming at the problems of resource waste, environmental pollution caused by the ‘temporary’ nature of existing deep foundation pit support, the difficulty in controlling the flatness of the traditional circular support pile wall, and the obstruction of promoting permanent support, this study proposed an upper rectangular, medium-expanded, and lower circular variable section(RECV)pile as a permanent support structure for deep foundation pits. This study combined Rankine's earth pressure theory and elastic foundation beam method to derive the calculation formulas of bending moment, shear force and stress of the whole pile of RECV pile. The finite element method was used to establish the numerical model, and the reliability of the model was verified based on the engineering monitoring data. The horizontal displacement and bending moment characteristics of RECV pile and traditional circular pile as foundation pit supporting pile were simulated and compared. The numerical simulation results showed that under the condition of bolt support, the horizontal displacement of RECV pile was significantly smaller than that of traditional circular pile, which showed stronger anti-deformation ability and unit volume concrete support efficiency advantage. The theoretical calculation results were basically consistent with the simulation results, which could provide reference for the internal force calculation of RECV piles, lay a foundation for the technical theory and design method of RECV piles, and promote the development of permanent support technology.

Key words: foundation pit support, special-shaped pile, permanent support, finite element, elastic foundation beam

中图分类号: 

  • TU94
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