圆环形支撑基坑支护体系设计分析

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1、*圆环形支撑基坑支护体系设计分析金国龙，黄春美(中船第九设计研究院工程有限公司，上海200063)摘要:本文归纳整理了国内软土地区深基坑常见的4种圆环形支撑布置形式。并结合规范设计方法及力学理论，总结了6个力学指标，可以较全面的反映了圆环支撑体系的强度、刚度、稳定性。各项指标包括支撑轴力、弯矩、剪力，围檩位移，稳定性及拉杆拉力。文章利用有限元分析工具对比分析了不同圆环支撑布置形式的受力特点及性能差异，并结合工程案例对不同布置形式的适用范围进行了总结。本文较完整的阐述了圆环形支撑基坑内支撑体系的设计分析方法，并对软土地区圆环形支撑基坑的选型给出了实用化建议。关键词:深基坑;环形支撑;设计分

2、析中图分类号:TU473文献标识码:A文章编号:1673-0836(2013)增1-1694-07DesignandAnalysisofCircularStrutedFoundationPitJinGuolong，HuangChunmei(ChinaShipbuildingNDＲIEngineeringCo．，Ltd．，Shanghai200063，China)Abstract:Thispapersummarizesfourcommonlayoutformsofcircularstrutsinsoft-soilareas．Combinedwithnationaldesigncriteri

3、onandmechanicstheory，sixperformanceindexesarecompletelysummarized．Theindexesincludedaxial-forceparameter，bending-momentparameter，shear-forceparameter，waling-displacementparameter，stabilityparameterandstrut-tensionparameter．Theycanfullyreflectstrength，rigidityandstabilityofthestrut-system．Usingthe

4、finite-elementanalysistools，themechanicalcharacteristicsandperformanceindexesofdifferentlayoutformsarealsocompared．Combinedwiththefoundationpitcases，theapplicationsofdifferentlayoutformsaresummarized．Thedesignandanalysismethodsarecompletelyexplained，somedesignandanalysispracticaladvicesaregivenfo

5、ritsapplicationinsoft-soilareas．Keywords:foundationpit;circularstrut;designanalysis道支撑上设置栈桥，尤其当主体结构为超高层时，支撑杆件往往难以避让塔楼核心筒，影响主体结构施工。而圆形支撑布置形式的最大优势便是在基坑内部可以形成大的敞开空间，方便基坑挖土，结合盆式开挖，便于先行进行塔楼核心筒的施工［1］。目前国内已施工完成的圆环支撑最大直径达210m［2～4］。对于无内支撑体系的圆形基坑目前研究成果较多［5，6］，但对圆环形支撑设计理论的研究相对较少，在实际设计分析中，对环圆支撑选型和布置形式多通过经验完成

6、。1引言软土地区深基坑一般采用锚杆或内支撑结合围护墙的形式。围护墙可分为钢板桩、SMW工法桩、钻孔灌注桩及地下连续墙等。内支撑体系一般分为钢支撑及钢筋混凝土支撑。钢筋混凝土支撑一般分为直线对撑与圆环支撑形式。直线对撑的形式具有支撑体系形成快、受力明确、施工难度较低、灵活方便等优势。但这种布置形式支撑间距往往较小，基坑开挖深度深时，施工取土一般需在首*收稿日期:2013-09-13(修改稿)作者简介:金国龙(1984-)，男，黑龙江齐齐哈尔人，硕士，主要从事地下工程领域的设计工作。E-mail:jinguolong2477@163．com2013年增刊1金国龙，等:圆环形支撑基坑支护体系设

7、计分析1695上海绿洲中环中心项目［3］圆环直径达到210m，其首道支撑采用双圆-2型，第二道支撑采用三圆环的支撑形式。上海世博500kV变电站项目［7］采用7道内支撑，其中1、3、4、6道内支撑为主体结构楼板(逆作法)，2、5、7道内支撑为圆环支撑，由于基坑开挖深度超深，对于环向压力很大的第5、7道内支撑采用双圆-2型支撑。本文通过总结归纳圆形环支撑基坑的支撑布置形式，对比分析不同圆环支撑布置形式之间的性能特点，并对不同形式的圆环