代春利
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近年来,我国城市建设和重要基础设施建设进入快速发展阶段,大面积、大长度基坑施工成为未来地下空间开发的重要技术,这对基坑施工技术提出了更高要求[1]。
在软土地区,深度大于6 m的基坑支护通常采用设置竖向支护结构加水平支撑的形式。采用水平支撑时,支撑造价高、土方开挖难度大、地下结构施工困难,基坑施工工期长,可达土建工期的40%或更高,同时产生大量的固体废弃物。
实际工程中,通过将预制支护桩倾斜一定角度布置,可在满足基坑变形要求的前提下实现无水平支撑支护。这种倾斜桩支护技术具有显著的工程应用价值和经济效益,目前在国内外已被应用于工程实践中[2]。国内外学者对倾斜桩支护结构的受力与变形特性进行了相应研究。郑刚等[3]设计的单排倾斜桩支护室内模型试验结果显示,对于单排倾斜桩,随着倾斜角度的增大,桩顶水平位移减小。孔德森等[4-5]基于模型试验和实际工程数值验证,对不同角度的倾斜桩以及斜直交替桩进行模拟,结果表明倾斜支护桩的抗倾覆能力较垂直支护桩有较大提高,应力集中现象降低,桩身弯矩分布更为合理。Maeda等[6]通过两组深度为9.6 m、倾斜角度为10°的倾斜桩离心机试验,发现相同开挖深度下,斜桩的水平位移、挠曲变形、土压力较垂直支护桩小,且开挖深度越大,斜桩作用越明显。Seo等[7]基于倾斜支护桩室内模型试验,分别对比了单排悬臂支护桩、双排支护桩同时倾斜和前排垂直、后排倾斜的双排桩的工作性状。……