GEO5案例：多排预应力锚杆基坑支护

项目名称：湖北某基坑项目

使用软件：GEO5深基坑支护结构设计+深基坑支护结构分析+岩土工程有限元分析

设计方案：基坑采用多排预应力锚杆支护，支护桩为桩径0.5m，桩间距0.9m的混凝土灌注桩，坑外作用有一定深度的基础荷载。基坑深度7.5m，岩土材料从上之下分别为素填土、粉质黏土、粉土、卵石。

施工过程为：深0.2m处添加锚杆（预应力120kN） → 开挖3.3m → 深2.8m处添加锚杆（预应力280kN） → 开挖5.7m → 深5.2m处添加锚杆（预应力270kN） → 开挖7.5m。

项目特点：坑外基础荷载具有一定的深度，不能直接作用在地表上。多排预应力锚杆将导致坑外土压力变化，不再是主动土压力。

软件优势：采用GEO5「深基坑支护结构设计」模块通过经典法（等值梁法或静力平衡法）快速确定大致的支护结构嵌固深度，再采用GEO5「深基坑支护结构分析」模块计算结构的变形、内力和配筋。由于施加了预应力锚杆，若土体位移不够大，不足以产生主动土压力，那么弹性支点法（假设坑外土压力始终为主动土压力）可能不再适用于此情况，最终选择弹塑性共同变形法（坑外土压力随结构变形变化）计算。最后采用GEO5「岩土工程有限元分析」模块对计算结果进一步复核。

部分计算结果：

GEO5「深基坑支护结构设计」中计算得到的嵌固深度和土压力合力分布，最终采用支护桩长度为15m。

GEO5「深基坑支护结构分析」中最后一个工况阶段结构的位移、内力和计算土压力的合理分布，可以看到结构位移较大，被动区已经全部达到塑性状态，设计方案较冒进。

GEO5「岩土工程有限元分析」中得到的最后一个工况阶段中土体的等效塑性应变分布，可以看到被动区和主动区均进入了塑性状态，和GEO5「深基坑支护结构分析」中得到的结论一致。

注：桩单元附件优化网格后可以得到更精确的塑性区分布。