挤扩支盘桩支护基坑优化设计方法Abaqus有限元分析

1计算任务的描述

为探讨基坑支护工程中挤扩支盘桩的优化设计方案，结合室内模型试验结果，利用Abaqus软件模拟支盘桩的成桩过程及成桩后基坑开挖过程，分析桩体受力特征及桩后土体变形特征，进而探讨桩-土作用机制。模型设计平面图如图1所示。

图1  支盘桩平面布置图(单位：cm)

1--模型桩，2—反力梁，3—开挖临空面，4—土工槽。开挖1mm长，反力梁距坑边0.75m

长×宽×高=3.5 m×2.5m×2.8 m。开挖1.5m长

表1 地基土力学参数

图2 桩-土装配及耦合

图3 桩-土装配及耦合

图4 桩后土体位移及桩身弯矩计算

6 结论

本文利用Abaqus通过以下工作的实施，实现了挤扩支盘桩基坑支护的优化设计：

（1）支盘桩复杂排架结构建模，以及桩-土接触模型建模；

（2）成桩过程中桩-土相互作用模拟（桩挤压土）；

（3）基坑开挖过程中桩-土相互作用模拟（土挤压桩）；

（4）完成了桩体受力分析以及桩后土体位移分析；

（5）在此基础上，提出了双排挤扩支盘桩优化设计方案。