山东大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (2): 30-38.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2016.371
李连祥1,2,刘兵1,2*,成晓阳1,2
LI Lianxiang1,2, LIU Bing1,2*, CHENG Xiaoyang1,2
摘要: 为研究地下室外墙土压力分布状态与基坑支护桩的关系,探究支护结构和地下主体结构在永久工况下的相互作用机理,借助Plaxis-3D有限元软件对采用桩锚支护的某基坑工程进行全工况的有限元模拟,发现支护桩的存在对地下室外墙土压力分布有明显的影响:土压力沿深度方向先增大后减小,呈弧线形分布;地下室外墙最大内力明显减小,挡土能力显著增强。通过对多个工程的模拟结果进行拟合得到地下室外侧土压力分布曲线,对该曲线简化后进行地下室外墙内力的计算分析。计算结果证实,按简化曲线计算所得地下室外墙内力与模拟值较为吻合,即该简化曲线在济南市工程地质条件下具有较好的适用性,可为支护桩存在条件下的地下室外墙设计提供参照。
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| [1] 吴恒, 周东, 李陶深, 等. 深基坑桩锚支护协同演化优化设计[J]. 岩土工程学报, 2002, 24(4):465-470. WU Heng, ZHOU Dong, LI Taoshen, et al. Co-evolution optimization of anchored piles in row for deep foundation pit[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2002, 24(4): 465-470. [2] 刘国彬, 王卫东. 基坑工程手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2009. [3] 王卫东, 沈健. 基坑围护排桩与地下室外墙相结合的“桩墙合一”的设计与分析[J]. 岩土工程学报, 2012, 34(增刊):303-308. WANG Weidong, SHEN Jian. Design and analysis of unity of support piles and basement external walls[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2012, 34(Suppl.): 303-308. [4] 徐中华, 邓文龙, 王卫东. 支护与主体结构相结合的深基坑工程技术实践[J]. 地下空间与工程学报, 2005,1(4): 607-610. XU Zhonghua, DENG Wenlong, WANG Weidong. Construction technique of a deep excavation supported with substructure[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2005, 1(4):607-610. [5] 左人宇. “一桩三用”技术与实践[D]. 杭州: 浙江大学, 2001. ZUO Renyu. The art of “one pile three use” and it's application[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2001. [6] 赵明华. 土力学与基础工程[M]. 武汉: 武汉理工大学出版社, 2000. [7] 北京市建筑设计标准化办公室. 北京市建筑设计技术细则(结构专业)[M]. 北京:经济科学出版社, 2005. [8] ZHANG Y. Wireless mesh networking architectures protocols and standards[M]. New York: Auerbach Publications, 2007. [9] 国家人民防空办公室. 人民防空地下室设计规范:GB50038—2005[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2005. [10] 赵艳秋, 丁荣龙, 鲍育明, 等. 采用桩基的建筑地下室底板及外墙的结构设计[J]. 建筑结构, 2010, 40(S1):276-279. ZHAO Yanqiu, DING Ronglong, BAO Yuming, et al. Design of base plate and periphery partition wall of basement in building structure using piled foundation[J]. Journal of Building Structures, 2010, 40(S1):276-279. [11] BRINKGREVE R B J. Selection of soil models and parameters for geotechnical engineering application[C] //Proceedings of Geo-frontier Conference.Texas, USA:Soil Proper Mies and Modeling Geo-Institute of ASCE, 2005:69-98. [12] 王磊, 杨孟锋, 苏小卒, 等. 考虑围护结构作用的地下室外墙设计[J]. 江西科学, 2010, 28(2):229-230. WANG Lei, YANG Mengfeng, SU Xiaozu, et al. Design of basement exterior wall with consideration of enclosure structure[J]. Jiangxi Science, 2010, 28(2): 229-230. [13] 马平, 秦四清, 钱海涛, 等. 有限土体主动土压力计算[J]. 岩石力学与工程学报, 2008, 27(S1): 3070-3074. MA Ping, QIN Siqing, QIAN Haitao, et al. Calculation of active earth pressure for limited soils[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2008, 27(S1): 3070-3074. [14] 应宏伟, 黄东, 谢新宇. 考虑邻近地下室外墙侧压力影响的平动模式挡土墙主动土压力研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2011, 30(增刊1): 2970-2978. YING Hongwei, HUANG Dong, XIE Xinyu. Study of active earth pressure on retaining wall subject to translation mode considering lateral pressure on adjacent existing basement exterior wall[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2011, 30(Suppl.1): 2970-2978. [15] 李峰, 郭院成. 基坑工程有限土体主动土压力计算分析研究[J]. 建筑科学, 2008, 24(1): 15-18. LI Feng, GUO Yuancheng. Analytical study on active soil pressure from finite soil body in construction pit[J]. Building Science, 2008, 24(1):15-18. [16] 高印立. 有限土体土压力计算探讨[J]. 建筑结构, 2000, 16(5):53-56. GAO Yinli. The calculation of finite earth pressure[J]. Building Structures, 2000, 16(5): 53-56. [17] 钟小春. 基坑支护桩间土体拱效应理论及有限元分析[J]. 岩土工程学报, 2006, 28(增刊):1501-1504. ZHONG Xiaochun. Soil arching between protecting piles of foundation pits and FEM analysis[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2006, 28(Suppl.):1501-1504. [18] 杨明辉, 汪罗成, 赵明华. 有限土体主动土压力计算的土拱效应分析[J]. 建筑结构, 2013, 43(2): 71-75. YANG Minghui, WANG Luocheng, ZHAO Minghua. Calculation of active earth pressure for finite soils based on the soil arching theory[J]. Building Structure, 2013, 43(2): 71-75. [19] 蒋波, 应宏伟, 谢康和. 基于土拱效应的筒仓土压力研究[J]. 科技通报, 2005, 21(5): 624-627. JIANG Bo, YING Hongwei, XIE Kanghe. Study on earth pressure on soils based on soil arching[J]. Bulletin of Science and Technology, 2005, 21(5):624-627. [20] 杨雪强, 何世秀, 庄心善. 土木工程中的成拱效应[J]. 湖北工学院学报,1994,9(1):1-7. YANG Xueqiang, HE Shixiu, ZHUANG Xinshan. On arch effect in civil engineering[J]. Journal of Hubei Polytechnic University, 1994, 9(1): 1-7. [21] 郑刚, 邓旭, 刘畅, 等. 不同围护结构变形模式对坑外深层土体位移场影响的对比分析[J]. 岩土工程学报, 2014, 36(2): 273-285. ZHENG Gang, DENG Xu, LIU Chang, et al. Comparative analysis of influences of different deformation modes of retaining structures on displacement field of deep soils outside excavations[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2014, 36(2): 273-285. [22] 郑张玉. 地下室侧墙板设计研究[D]. 武汉:武汉理工大学, 2006. ZHENG Zhangyu. The research on design of the basement wall[D]. Wuhan: Wuhan University of Technology, 2006. [23] 战永亮, 舒计城, 邵广彪, 等. 锚拉式支挡结构的变形与内力实测分析研究[J]. 山东大学学报(工学版), 2014, 44(1): 71-74. ZHAN Yongliang, SHU Jicheng, SHAO Guangbiao, et al. In-situ measurement study on deformation and internal force of pile-anchor retaining excavation[J]. Journal of Shandong University(Engineering Science), 2014, 44(1): 71-74. [24] 王卫东, 王建华. 深基坑工程中主体工程地下结构与支护结构相结合的研究与实践[J]. 工业建筑, 2004(S): 69-79. WANG Weidong, WANG Jianhua. Study and practice of deep excavation supported with substructure[J]. Industrial Construction, 2004(S): 69-79. [25] 赵国选. 高层建筑地下室外墙配筋的实用计算方法[J]. 建筑结构, 1999(7): 37-42. [26] 袁正如. 地下室外墙结构设计中的问题探讨[J]. 地下空间与工程学报, 2010, 6(3): 548-551. YUAN Zhengru. Discussion about structural design of basement exterior wall[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2010, 6(3): 548-551. [27] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 混凝土结构设计规范: GB50010—2010[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2010. |
| [1] | 李连祥,车秀熙,李未龙,邱叶凡,张尚儒,汪楚涵. 深基坑永久支护RECV桩工作机理与计算分析[J]. 山东大学学报 (工学版), 2025, 55(6): 108-119. |
| [2] | 李连祥,郭龙德,王锟毅,王培琰,车秀熙,邱叶凡. 非饱和土空间分布与城市地铁基坑支护设计方法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2025, 55(4): 84-92. |
| [3] | 祝明,石承龙,吕潘,刘现荣,孙驰,陈建城,范宏运. 基于优化长短时记忆网络的深基坑变形预测方法及其工程应用[J]. 山东大学学报 (工学版), 2025, 55(3): 141-148. |
| [4] | 李连祥,韩志霄,张潇潇,陈家财. 基于岩体稳定的土岩双元基坑破坏模式[J]. 山东大学学报 (工学版), 2024, 54(3): 70-80. |
| [5] | 扈萍,李萌,滕越,马少坤, 张西文. 考虑主应力偏转影响的基坑开挖应力路径[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(6): 100-107. |
| [6] | 李连祥, 马学祥, 杜维, 李胜群, 陈家财, 苏日嘎拉图. 土岩双元基坑数值分析方法与锚索回收方案[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(5): 65-73. |
| [7] | 李连祥,李红波,韩刚,郭龙德,赵仕磊. 济南非饱和土基坑支护设计[J]. 山东大学学报 (工学版), 2023, 53(3): 41-49. |
| [8] | 张福海,周玉石,刘学港,秦承帅,孙子正,张一鸣. 基于斜桩支护的框架结构基坑变形分析[J]. 山东大学学报 (工学版), 2022, 52(1): 58-65. |
| [9] | 宋修广,赵一民,张宏博,杨振宇,杨强. 加筋路堤下涵洞土压力分布规律及计算方法[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(4): 43-53. |
| [10] | 李连祥,王雷,赵永新,季相凯. 考虑支护结构作用的地下管廊真实受力模型[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(1): 60-68. |
| [11] | 周术明,颜东煌. 基于裂缝参数的钢筋混凝土预裂梁刚度试验研究[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(1): 53-59. |
| [12] | 李连祥,张强,石锦江,刘嘉典,侯颖雪. 基坑开挖邻近隧道水平形变位移规律[J]. 山东大学学报 (工学版), 2021, 51(1): 46-52. |
| [13] | 江健宏,杨振宇,陈奇,孟庆宇,张宏博. 预应力对拉式挡土墙受力特征模型试验研究[J]. 山东大学学报 (工学版), 2019, 49(4): 61-69. |
| [14] | 张宏博,解全一,岳红亚,崔琦,孙润生,王珂. 预应力悬锚式挡土墙受力特性[J]. 山东大学学报(工学版), 2016, 46(5): 95-101. |
| [15] | 刘金慧. 基于多目标非线性函数某深基坑参数反演分析[J]. 山东大学学报(工学版), 2015, 45(4): 75-83. |
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