基坑开挖过程中钢板桩支护及优化数值模拟研究

朱 同，李树凯，张伟林

（1.江西省勘察设计研究院，南昌330095；2. 山东新汇建设集团有限公司，山东 东营257091；3.江西省昌水建设工程有限公司，南昌330095）

由于U型钢板桩具有结构简单、施工快捷、可重复使用等优点，已广泛应用于基坑开挖支护中［1］。 U型截面桩是通过位于其中心线的联锁接头连接在一起从而形成一整体，但是U型截面桩由于桩间滑移而引起的剪力传递不完全，以致降低了桩的抗弯刚度，这种现象被称为抗弯刚度折减效应 （RMA效应）［2］。当剪力在U型截面桩的联锁装置中充分传递时，这些桩将作为一个整体承受荷载；然而，在实践中，U型截面桩联锁装置中的剪力是部分传递的， 因此研究折减模量作用对U型截面钢板桩的影响有一定的实用价值。 对于U型钢桩，RMA削弱了U型钢板桩间的相互作用。 Lohmeyer［3］首先讨论了U型钢板桩的RMA效应，在其研究中，采用经典的梁理论，讨论了在考虑和不考虑联锁装置间剪力传递的情况下使用桩的抗弯刚度， 同时指出钢板桩失效的主要原因是咬合不完全。Williams和Little［4］进一步证实了RMA现象的存在，监测了全尺寸桩的弯曲应力，进行了U型钢板桩间剪力传递的试验研究，得出结论，联锁装置之间的摩擦力受钢板桩插入过程和联锁装置间土壤性质的影响。 骆冠勇等［5］对新光大桥桥墩钢板桩围堰进行了优化设计，并获取了现场监测数据，经处理发现实测位移与设计计算的结果差异很大， 最后建议在变形较小时各桩单独作用，变形较大的后期，由于锁口咬合比较紧密，可用理想桩墙的刚度计算其变形。……