富水软弱地层综合管廊SMW工法桩力学特性与优化设计

摘要：

针对富水软弱地层综合管廊中SMW工法桩(型钢水泥搅拌桩)力学特性与优化设计问题,利用有限元软件MIDAS-GTS NX建立SMW工法桩力学模型,分析不同支护桩桩径、不同型钢布置形式、不同型钢尺寸、不同支撑轴力下SMW工法桩水平位移等力学特性的变化规律,确定SMW工法桩最优设计.在综合管廊K0+080-K0+275标段对型钢水泥土搅拌桩不同的施工工艺参数进行试桩试验,确定SMW工法桩施工工艺参数.结果表明:当SMW工法桩桩径由0.55 m增加至0.85 m时,桩身水平位移降低幅度为28.9％,通过增加桩直径可以有效控制桩体水平位移;型钢的翼缘与腹板尺寸增加对基坑变形影响较小,由于翼缘处于受力侧则对于支护结构的变形更加敏感;型钢不同布置形式对基坑变形影响较大,型钢密插型布置桩身最大水平位移比插一跳一型布置减小18.4％;增加钢支撑预加轴力可有效减小围护结构变形,按照设计轴力的50％ ～80％取值较为合理.结合对现场施工便利性和施工效率的影响,最终确定某地下综合管廊K0+080-K0+275标段支护方式为采用 ?650@450水泥土五轴搅拌桩内插HM500×300×11×18型钢,型钢布置形式采用插一跳一型.在富水软弱地层使用SMW工法桩施工参数水灰比为1.3,水泥掺量为20％最为合理,优选施工方案现场监测数据与数值模拟变化规律较为契合,并在地下综合管廊工程中成功运用,取得理想效果.

关键词：隧道工程、优化设计、有限元分析、SMW工法桩、综合管廊

所属期刊栏目：37

分类号：U452.1+2(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金项目;中交二公局重点科研项目;河南省科技厅产学研合作项目

在线出版日期：2020-12-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：71-80