深基坑支护结构设计探讨__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论文,(2)
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墙。
这种支护结构适用于土质较好、地下水位较低的地区,国外应用较多,国内也有应用。如北京京城大厦深23.5m的深基坑即用这种支护结构,它将长27m的488mm×300mm的H型钢按1.1m间距打入土中,用三层土锚拉固。H型钢支柱按一定间距打入,支柱间设木挡板或其他挡土设施,用后可拔出回收重复使用,较为经济,但一次性投资较大。
⑤ 地下连续墙。
地下连续墙已成为深基坑的主要支护结构挡墙之一,国内大城市深基坑工程利用此支护结构为多,常用厚度为600~1000mm,目前也可施工厚度450mm的,上海至今已完成100多万平方米地下连续墙。尤其是地下水位高的软土地区,当基坑深度大且邻近的建(构)筑物、道路和地下管线相距甚近时,往往是首先考虑的支护方案。上海地铁的多个车站施工中都采用地下连续墙。
⑥ 土钉墙。
土钉墙是一种利用土钉加固后的原位土体来维护基坑边坡土体稳定的支护方法。它由土钉、钢丝网喷射混凝土面板和加固后的原位土体三部分组成。该种支护结构简单、经济、施工方便,是一种较有前途的基坑边坡支护技术,适用于地下水位以上或经降水后的粘性土或密实性较好的砂土地层,基坑深度一般不大于15m。
除上述者外,还有用人工挖孔桩(我国南方地区应用不少)、打入预制钢筋混凝土桩等支护结构挡墙。近年来SMW法(水泥土搅拌连续墙)在我国已成功应用,有一定发展前途。北京还采用了桩墙合一的方案,即将支护桩移至地下结构墙体位置,轴线桩既承受侧向土压力又承受垂直荷载,轴线桩间增加一些挡土桩承受土压力,桩间砌墙作为地下结构外墙,收到较好的效果,目前亦得到推广。
5.支撑体系的选型
当基坑深度较大,悬臂的挡墙在强度和变形方面不能满足要求时,即需增设支撑系统。支撑系统分两类:基坑内支撑和基坑外拉锚。基坑外拉锚又分为顶部拉锚与土层锚杆拉锚,前者用于不太深的基坑,多为钢板桩,在基坑顶部将钢板桩挡墙用钢筋或钢丝绳等拉结锚固在一定距离之外的锚桩上。土层锚杆锚固多用于较深的基坑。
目前支护结构的内支撑常用的有钢结构支撑和钢筋混凝土结构支撑两类。钢结构支撑多用圆钢管和H型钢。为减少挡墙的变形,用钢结构支撑时可用液压千斤顶施加预顶力。
6. 支护结构的围护墙计算
(1)荷载与抗力计算
作用于挡墙上的水平荷载,主要是土压力、水压力和地面附加荷载产生的水平荷载。要求精确计算土压力是困难的,因为影响因素根多,它不仅取决于土质,还与挡墙的刚度、施工方法、基坑空间尺寸、无支撑时间的长短、气候条件等有关。可根据《建筑基坑支护技术规程》的规定,对荷载和抗力按所列公式进行计算。
(2)支护结构计算
对于较深的基坑,排桩、地下连续墙围护墙应用最多,其承受的荷载比较复杂,一般应考虑土压力、水压力、地面超载、影响范围内的地面上建筑物和构筑物荷载、施工荷载、邻近基础工程施工的影响(如打桩、基坑土方开挖、降水等)。作为主体结构一部分时,应考虑上部结构传来的荷载及地震作用,需要时应结合工程经验考虑温度变化影响和混凝土收缩、徐变引起的作用以及时空效应。排桩和地下连续墙支护结构的破坏,包括强度破坏、变形过大和稳定性破坏。其强度破坏或变形过大包括:拉锚破坏或支撑压曲,过多地增加了地面荷载引起的附加荷载,或土压力过大、计算有误,引起拉杆断裂,或锚固部分失效、腰梁破坏,或内部支撑断面过小受压失稳。为此需计算拉锚承受的拉力或支撑荷载,正确选择其截面或锚固体。
参考文献:
[1]余志成,施文华.深基坑支护设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,
2009.
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