基于ANSYS 的深基坑土釘墻支護數值模擬

牛中元

0 引言

基坑工程一直是巖土工程的一個重要課題，隨著社會發展，人口增多，人們對城市空間的需求不斷增長，隨著世界各個領域的發展，人們對于城市的概念也逐漸改變，如果說20世紀是高樓大廈的世紀，那么21世紀便是地下的世紀。各類地下設施如高層建筑物地下室、地下鐵道、海底隧道、地下街等各種形式，開發和建造這些地下空間的首要條件是穩固的基坑支護，所以深基坑還是當前最熱的研究課題。對此數值模擬還需要積累更多的模擬經驗，本文利用模擬結果，對實際工程方案進行了驗證。

1 工程概況

1.1 場地概況

擬建工程位于邯鄲市光明南大街東側，市口腔醫院對面。交通非常便利。占地面積約2300 m2。擬建1棟28層辦公兼住宅樓，采用框架剪力墻結構。設地下室兩層，基礎埋深為9.0 m，擬采用筏板下樁基礎，樁基擬采用鉆孔灌注樁或后壓漿旋挖式鉆孔灌注樁。深基坑占地面積45.0 m×50.0 m，基坑深度9.0 m，支護擬采用土釘墻形式。

各土層物理力學指標見表1。

表1 各土層的物理力學指標

1.2 方案選取

本基坑設計采用下面兩種設計方案:

方案一:土釘直徑110 mm，采用Ф22二級螺紋鋼筋，凈水泥漿重力灌漿，水泥標號425;洛陽鏟人工成孔，傾角15°，土釘平均長度9.0 m，間距1.5 m。坑壁放坡坡度為1∶0.2。噴射混凝土面層厚度100 mm，強度等級C20;內設鋼筋網，鋼筋直徑8 mm，網格尺寸200 mm。分6步設置土釘。

方案二:土釘直徑110 mm，采用Ф22二級螺紋鋼筋，凈水泥漿重力灌漿，水泥標號425;洛陽鏟人工成孔，傾角15°，土釘平均長度7.0 m，間距1.2 m。坑壁放坡坡度為1∶0.2。……