Vol.22 No.4 李治平等：士与复合桩支护结构变形破坏分析 ·291* 2.4模型4 挖完后仍有增长.施加支撑后，土体中塑性区分 灌注桩径增大，即抗弯刚度增大，桩抵抗土 布减小不明显.土体变形未充分就施加支撑，使 压能力增强.虽然破坏模式也同模型2，但在开 土体对复合桩的挤压作用增强，支撑部位应力 挖期内地面沉降、桩水平位移及塑区分布比模 集中更趋强烈，这容易造成桩体在支撑部位压 型3均有明显减小，基坑反弹则相差很小.可见 损或折断. 基坑反弹对桩径的变化反应不灵敏，而当其他 2.7模型7 条件相同增大桩径比增大桩长能取得更好的稳 增加1道支撑后，与模型1相比土体变形和 定效果 桩位移均有减小，塑性区变化甚微，应力集中现 2.5模型5 象趋于缓和，基坑整体稳定性增强 当地面超载增加，则未开挖侧桩体所受被 动土压增大，复合桩（特别是桩下部）位移增大趋 3 结束语 势明显，基坑开挖面以下近桩土体单元随之受 利用弹塑性有限元数值模拟结果，结合工 到更大的桩挤压作用，土体变形增加，进而引起 程实际分析土与复合桩支护结构在不同条件下 土体对桩更大的主动土压作用，土与桩的相互 变形特点，并对其破坏模式作出预测，这是研究 作用使塑性屈服区增大，基坑反弹量也比模型 复合桩支护结构在基坑开挖过程中力学行为的 1更大.施加支撑后土体变形和桩位移得到控 有效方法.在今后的研究中，有待进一步考虑地 制，而支撑部位应力集中则更为明显.除模型1 下水位变化、渗压作用、应力路径变化、成桩扰 所述破坏形式，坑外地面沉降、基坑反弹过大及 动等因素的影响，使分析结果更趋实际， 大面积土体屈服失效，这也是工程中不允许的 2.6模型6 参考文献 当基坑开挖速度增大，与其他模型相比士1李治平.土与复合桩支护结构整体非线性分析：[硕士 体变形和复合桩内力发生较大变化，短时间内 论文].赣州：南方冶金学院，1998 土体因开挖卸载引起应力突然释放，基坑反弹 2徐僦，郑榕明.Finite Element Simulation of Deep Base- ment Construction.见：高层建筑与桥梁基础工程学术会 增长迅速，然后相对稳定.地面沉降不大，但开 议论文集.广东省岩石力学与工程学会，1988.131 Deformation and Failure Analysis for Soil and Multiple Piles Retaining Structure LI Zhiping,CAI Meifeng Resources Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT Elastic-plastic FEM is used to respectively simulate the pit excavation under 7 different con- ditions of multiple piles retaining structure based on the engineering practice.The deformation features and failure mechanism of multiple piles retaining structure under different conditions are analyzed on the basis of numerical simulation results. KEY WORDS retaining structure;elastic-plastic finite element;deformation;failure mechanism;multiple piles李 治 平 等 土 与复 合 桩支护 结构变 形破 坏 分析 模型 灌注 桩 径 增 大 , 即抗 弯 刚度 增 大 , 桩抵 抗土 压 能 力 增 强 虽 然破坏 模式 也 同模 型 , 但在 开 挖 期 内地面沉 降 、 桩 水平 位 移及 塑 区分 布 比模 型 均有 明显 减 小 , 基 坑 反 弹则 相 差 很 小 可 见 基 坑 反弹对 桩径 的变化反 应 不 灵 敏 , 而 当其他 条件 相 同增 大桩径 比增大 桩长 能取 得更 好 的稳 定效果 模型 当地 面 超 载增 加 , 则 未开 挖侧桩 体所 受被 动 土 压 增大 , 复合桩 特别 是桩下 部 位移增大趋 势 明显 , 基 坑 开 挖 面 以下 近 桩 土 体 单 元 随之 受 到更 大 的桩挤压 作用 , 土 体变形 增加 , 进 而 引起 土 体对 桩更 大 的主 动 土 压 作用 土 与桩 的相 互 作用 使塑 性 屈 服 区 增大 , 基 坑 反 弹量 也 比模型 更 大 施 加支撑 后土 体变形 和 桩位 移 得 到控 制 , 而 支撑 部 位 应 力集 中则更 为 明显 除模型 所述破坏 形 式 , 坑 外地面 沉 降 、 基 坑 反 弹 过 大及 大面 积土体屈 服 失效 , 这 也 是 工 程 中不 允许 的 模型 当基 坑 开挖速度增大 , 与其他 模型 相 比土 体 变形 和 复合 桩 内力 发 生 较 大 变 化 短 时 间 内 土 体 因开挖卸载 引起 应 力突然释 放 , 基 坑 反弹 增 长 迅速 , 然 后 相 对稳 定 地面 沉 降不 大 , 但 开 挖 完后 仍有增长 施 加支撑后 , 土 体 中塑性 区分 布 减 小不 明显 土 体变形 未 充 分 就施 加支撑 , 使 土 体对 复合桩 的挤压 作用 增 强 , 支撑 部 位 应 力 集 中更 趋 强 烈 , 这 容 易造 成 桩 体 在 支撑 部位 压 损 或折 断 模型 增 加 道 支撑后 , 与模型 相 比土 体变形 和 桩位 移均有减 小 , 塑性 区变化 甚微 , 应 力集 中现 象 趋 于 缓 和 , 基坑整 体稳 定性 增 强 结束语 利用 弹 塑 性有 限元 数 值模拟 结 果 , 结合 工 程 实际分析土 与 复合桩支护 结构在 不 同条件下 变形特 点 , 并对其破坏 模式作 出预 测 , 这 是研 究 复合桩支护 结构在 基坑 开挖过 程 中力学行 为 的 有效方法 在 今后 的研 究 中 , 有 待进 一 步考虑地 下 水位 变 化 、 渗压 作用 、 应 力路径 变化 、 成 桩 扰 动 等 因素 的影 响 , 使分 析 结果 更 趋 实 际 参 考 文 献 李治平 土 与复合桩支护结构整 体非线性分析 硕士 论文 赣 州 南 方 冶金学 院 , 徐城 , 郑榕 明 而 见 高层建筑与桥梁基础工 程学术会 议论文 集 广 东省岩石 力学与工 程 学会 , 如 人企诉 , , , 一 而 耐 一 耐