第 1 章 绪论
1.1 论文的背景及研究意义
在我国各个地区城市发展的背景下，国内的城市化建设步伐也加快了发展的速度，城市数量逐渐增多，城市规模变的越来越庞大，继而使得城市人口数量呈直线增长趋势，而要在现有的有限城市区域解决这些人们的生活，这样就要求更多的空间，从而使得建筑向空中、向地下去开发建设与使用，因此，产生了很多的高层建筑、超高层建筑。而为了更好的解决好和保证密集人口城市的正常运营与工作，比如地铁的建设、市政道路交通的建设、地下商场的开发与建设、、地下排水工程建设、人防工程的建设等等，因此要不断大力发展地下空间，而这些建筑物的建设必然要开挖深基坑。同样的，为了更好的适应这些工程建设的急需与要求，基坑工程无疑成为了一项需要解决好的重大工程。当然对基坑进行施工时（开挖与支护）往往有存在很多相关的影响因素，如复杂的工程地质与水文条件、场地区域狭窄问题、周围建筑物荷载等，因此难度很大，特别是同一基坑工程存在不同的地质情况时，解决方法和采取的措施各不相同，不能一概而论、统一标准。我们都知道在进行基坑施工，如开挖、支护时，可能由于周围的超载现象、或着时基坑在施工过程中遇到的暴雨、又或是开挖土层是无法探测到的土质等情况，会导致基坑的不安全，不仅会影响正常的施工工期、质量，更严重的是造成施工人员的伤亡，形成一定的经济损失，同样对周围的交通安全、供电、供气和通讯等的正常使用造成相当的影响，更为甚者会影响社会安定与发展。因此，基坑工程作为一项综合性较强的岩土工程实际问题，在工程建设过程中显得非常重要。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 深基坑工程研究
（1）国内基坑工程发展概况
在我国，发展起来的深基坑工程技术，是在无数专家的努力和不断创作中积累起来的丰厚的工程理论经验和工程实践经验。近些年来，国内有很多人对深基坑的研究做了大量的工作，如唐孟雄、陈如桂和陈伟等[1]人对深基坑的变形、开挖支撑结构的位移及周边地表沉降量的计算原理进行了深入的研究，江晓峰、刘国彬、张伟立等[2]人对上海软土地区 19m 以上的 58 个超深基坑，从墙后地表的沉降和基坑围护结构的水平位移两个方面进行深入研究。程琪、刘国彬、张伟立等[3]利用 Plaxis 有限元软件，对上海地铁某段开挖深度为 24.3m 超深基坑进行了数值模拟计算与分析，分别对土体加固、围护桩插入深度、钢支撑预应力大小、排桩与支撑刚度等对基坑变形的影响。姜忻凉、宗金辉、孙良涛[4]以天津铜锣湾广场项目的深基坑工程开挖为例，通过现场监测统计和数值模拟方式分析了随着基坑开挖的进行，支护结构的受力及对周围环境的影响，得到了基坑周边土体室外水平位移变化规律，为以后在深基坑开挖及支护设计时，考虑施工因素提供了实际依据。
基坑工程具有差异性，在同一城市的不同地区工程地质条件也不一样，所以在不同的基坑工程中选择支护方案时，要分析工程所在地区的水文、土质、土层、环境条件，不能效仿或产生“差不多”思想。目前来说，在进行过工程建设的地区，根据各自的自然条件：土质、水文、水质等，都已经形成了适合一定范围区域的支护方案与技术，支护措施也是各种各样，并在工程实践中得到了验证和改进，支护体系也不再是以前很简单、单一的形式，尤其是特殊土的地区，其支护结构更应该认真思考。如黄土地区，由于其土质的特殊性和选择性，在这些土体的地区进行基坑的支护必须要差别化对待。伴随着基坑工程的不断发展和进步，在基坑支护体系中发展起来的地下连续墙、SMW 工法等支护形式，逐步的应用到黄土地区的深基坑工程的建设中，实现了良好的支护效果。
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第 2 章 桩锚支护结构的理论与设计
2.1 桩锚支护结构概述
桩锚支护是为了改善基坑在开挖过程中，周围地基土体的不安全、不稳定现象所做的基坑支护措施，是一种超静定的主动受力支护结构。它是将围护桩（抗滑桩）的支护效能与锚杆支护效能有效结合起来，充分发挥各自及整体的作用。对锚杆施加预应力，通过锚杆将土体与桩连接起来，将锚拉力作用在支护桩上，减少支护桩的位移和内力，从而有效控制基坑周围土体的变形在允许的范围以内，达到真正意义的支护。同时桩锚支护结构作为基坑工程中常采用的综合性高、安全、稳定性能好的结构支撑体系，常用于放坡条件不足、基坑和施工场地狭窄、建筑物较紧密的地区，也可用于开挖深度在 10m-20m 的基坑。
基坑开挖前的周围土体处于平衡状态，由于基坑在开挖过程中，地基土体有卸载的情况，所以基坑周围土体会向卸载了的基坑方向移动，破坏了土体原来的平衡，因此基坑表现出了不安全、不稳定现象。这时为了让这种不安全、不稳定不影响后续的基坑开挖与施工，所以在基坑位置要进行结构支护，而桩锚支护结构就成为了常常被采用的支护形式。
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2.2 桩锚支护结构组成与构造
桩锚支护结构一般有围护桩、锚杆、冠梁、腰梁等部分构成。如图 2.1 所示。基坑开挖前，在预设的位置布置围护桩，其中，桩身沿基坑底面分为上、下两部分，即：支护部分和嵌固深度。桩身主要承受来自于基坑周围土体的作用。基坑开挖完成后，在基坑开挖面以上的桩身受与其接触土体的主动土压力，在开挖面以下的桩身受与其接触土体的被动土压力。
桩按截面形式分，有圆形、矩形、方形等；按施工方法分，有灌注桩、预制桩、钢板桩等。在进行围护桩设计时，主要是确定桩的长度、桩的直径、桩间距、桩所用混凝土强度、嵌固深度（基坑开挖面以下的桩身）、桩体配筋。
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3.1 监测内容 ····································· 28
3.2 监测方法及要求 ······························· 29
第 4 章 桩锚支护体第 系的模拟分析 ························· 35
4.1 概述 ························ 35
4.2 数值计算 ························ 36
第 5 章 数值模拟结果分析 ···································· 52
5.1 水平位移对比分析································ 52
5.2 土体参数对基坑安全的影响分析 ···························· 52
第 5 章 数值模拟结果分析
5.1 水平位移对比分析
由于在进行数值模拟分析时，选取的平面模型与实际监测中的 Y 方向一致，所以取实际监测中基坑上口边监测点 W1 的水平位移与数值模型中的该点的模拟结果进行对比，其在数值模型中的坐标为（30，60）。如图 5.1 所示。
从图 5.1 的曲线可以看出，模拟结果和监测结果的变化趋势一致。在每步开挖和每层锚杆的支护的过程中，基坑上表面的水平位移都较小，也比较均匀。
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结论与展望
结论
深基坑工程涉及内容较广，一直是专家学者们研究的重要课题。其中对基坑进行支护时所采用的支护结构也有很多，本文结合兰州市九州开发区德馨家园项目的基坑工程，对深基坑及深基坑支护做了深入的分析与总结，对实际基坑工程做了相应的数值模拟、监测分析，同时结合桩锚支护对素填土基坑的支护系统作了相关影响因素的分析，通过研究得出如下结论：
（1）通过数值模拟，可以掌握基坑在开挖施工过程中的动态变化规律，可以以模拟结果来指导基坑的支护设计。
（2）通过实际监测可以准确的掌握基坑的变形情况，将基坑土体的水平位移的模拟结果和监测结果进行对比分析，得出两者的趋势基本一致，说明了设计的合理性和模拟的可参考性。
（3）通过将作为基坑土层的素填土土体的粘结力与内摩擦角的改变，来对比分析两者对基坑安全稳定的影响程度，呈现出来的结果是随着粘结力的增大，基坑滑动面由浅层转换为深层；随着内摩擦角的增大，对基坑安全的影响是递减的；同样得到排桩内力随着锚杆长度、倾角的变化而变化的规律。
参考文献（略）