[发明专利]一种将工程桩作为支护桩的施工工艺

权利要求书

1.一种将工程桩作为支护桩的施工工艺，其特征在于，具体步骤如下：

1、土层数值模拟

1)构建土体本构模型

首先对拟建物的土体地层进行采集取样，并在PLAXIS2D/3D软件中输入土体地层采集数据以构建土体本构模型；

2)模拟初始应力场

在土体本构模型中模拟初始应力场，初始应力为基坑开挖前岩体中已经存在的地应力场；

3)实体单元模拟

在土体本构模型中模拟实体单元；

4)板单元模拟

在土体本构模型中模拟板单元，板单元由同一片面上的不同节点构成；

5)模拟开挖过程

在土体本构模型中模拟开挖过程，分步施工；

2、嵌岩桩承载力模拟

I)建立嵌岩桩承载力模型

以拟建物岩土工程勘察纲要为参考，综合考虑基坑工程周边情况，建立简化嵌岩桩承载力模型；

II)几何模型建立与参数设置

以步骤I)所述嵌岩桩承载力模型为基础，取单根桩为参考，根据圣维南原理，建立几何模型，并设定边界条件与荷载：x、y方向被限制，z方向上自由，荷载在桩顶设向z负方向面荷载；

III)计算并分析模拟工况

在PLAXIS2D/3D软件中通过激活单元实现数值模拟后进行工况分析；

3、模拟并分析工程桩兼做支护桩对承载力影响的因素

再次建立几何模型并进行参数设置，几何模型参数与步骤II)相同，而后进行边界条件与荷载设置：对几何模型非基坑方向的两侧进行约束，使其在y方向固定，其他方向自由；

4、验证工程桩兼做支护桩的受力及位移

建立相邻的两根工程桩兼做支护桩时的验证模型，验证模型尺寸未发生变化与步骤3的几何模型相同，当两根相邻的工程桩兼做支护桩时，桩顶位移比单根桩时略微增大；

5、开挖土层基坑

根据步骤1模拟的土层数值，结合实测数据，对土层基坑进行开挖，在开挖过程中实时监测基坑中土层变化数据；

6、搭建基坑支护结构

在基坑开挖过程中，搭建基坑支护结构；

7、设置工程桩作为支护桩

根据步骤2模拟的嵌岩桩承载力及步骤3分析所得的影响工程桩兼做支护桩对承载力的因素，在步骤6搭建的基坑支护结构中选定工程桩，并将选定的工程桩作为支护桩，同时选定的工程桩桩底、桩身垂直度应满足模拟数据要求。

2.根据权利要求1所述的一种将工程桩作为支护桩的施工工艺，其特征在于，步骤1中，所述地应力场处在相对稳定和平衡的状态。

3.根据权利要求1所述的一种将工程桩作为支护桩的施工工艺，其特征在于，步骤1中，所述实体单元采用6节点或15节点的三角形单元模拟。

4.根据权利要求1所述的一种将工程桩作为支护桩的施工工艺，其特征在于，步骤2中，在模拟分析时，首先建立土层初始阶段，并对土层周围施加约束，而后按照具体施工步骤，将各初始土层激活，再激活桩单元，之后进行下一步施加荷载所示，直至PLAXIS2D/3D软件显示土层将要崩塌。

5.根据权利要求1所述的一种将工程桩作为支护桩的施工工艺，其特征在于，步骤6中，所述基坑支护结构体系包括钻孔灌注桩、三重管高压旋喷桩、网喷放坡、钢管土钉墙，且基坑工程开挖深度较大的区域采用三重管高压旋喷桩进行止水，基坑外设截水沟，基坑内采用疏干井加集水井进行排水。