富水软弱地层综合管廊SMW工法桩力学特性与优化设计

作     者：王艳明 张敏 刘东明 梁斌 WANG Yan-ming;ZHANG Min;LIU Dong-ming;LIANG Bin

作者机构：中交二公局第四工程有限公司河南洛阳471013 河南科技大学土木工程学院河南洛阳471023 

基　　金：国家自然科学基金项目(11402077) 中交二公局重点科研项目(2018-3-42) 河南省科技厅产学研合作项目(2015HNCXY011) 

出 版 物：《公路交通科技》 (Journal of Highway and Transportation Research and Development)

年 卷 期：2020年第37卷第11期

页      码：71-80页

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。

主 题 词：隧道工程 优化设计 有限元分析 SMW工法桩 综合管廊 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-0268.2020.11.010

馆 藏 号：203992090...