长短桩组合在水利工程软土基坑中的应用
2022-11-29叶明
陕西水利 2022年11期
叶 明
(广东省水利电力勘测设计研究院有限公司,广东 广州 510635)
目前在软土基坑中,设计的主要目标是寻找同时满足整体稳定、抗倾覆稳定、抗隆起稳定及变形控制等多方面因素下的最小嵌固深度[1-2]。但多目标就必然导致个别目标的安全系数较大,造成浪费。在软土基坑中,常见的浪费有为满足各项稳定性安全系数,设计结果普遍采用等长排桩穿透软土层,桩身长且无法充分发挥支护桩的抗弯能力[3-5]。而支护桩投资恰恰是整个临时支护工程中投资占比最大的,为此设计工作者对长短桩结合的研究由此展开。
在长短桩组合工作机理方面,郑刚、程雪松[6]通过1/20几何相似比的悬臂模型试验得出长桩起嵌固与抗倾覆作用,短桩起挡土和传递土压力作用;李竹、郑刚[7]等通过砂土模型试验总结带水平支撑的长短组合桩,由于腰梁的作用,短桩桩身的应力规律与长桩相似,且可通过腰梁将力传至长桩;丁士龙、张昊[8]等通过杭州某基坑实例分析认为,长桩控制基坑的整体稳定,短桩增强支护结构的刚度。
结合上述模型试验的方法,本文对汕尾供水项目某顶管井基坑采用长短组合的灌注桩作为研究对象,通过有限元Midas GTS软件模拟不同嵌固比例的短桩,在坑底土体不加固与加固两种工况下,对比其桩身最大弯矩和坑底土体隆起两方面敏感值。对长短桩组合情况下的三维工作情况进行分析,为日后其他项目的设计工作提供参考。
