深基坑排桩支护结构中钢支撑性能研究.pdf

《深基坑排桩支护结构中钢支撑性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2017年2月建耐国装晦施工技术深基坑排桩支护结构中钢支撑性能研究乔稳庆(广西壮族自治区建筑工程质量检测中心广西南宁530000)摘要：为了对深基坑排桩支护结构中钢支撑性能进行研究，通过数值模拟，对支撑的最大轴力方面度支护方案的可行性进行分析，并对预加轴力的施加对钢支撑支护效果的影响进行探讨，为排桩支护结构中钢支撑的使用提供依据。关键词：深基坑；排桩支护；钢支撑；性能中图分类号：TU473文献标识码：A文章编号：1673—0038(2017)06—0001—02随着城市的发展，建筑形式也越来越多，建筑除了在高度上不断突破外，在深度方面也不断深化，使土地的利用效率不断提高，深基坑支护技术在

2、此基础上出现。基坑越深，支护的难度就越大，支护环境越复杂。对支护形式产生影响的因素较多，包含临近高层建筑、用地红线、临近道路、地下管线等因素。所以，在复杂的地下环境下如何合理、经济的开挖深基坑，是保证工程顺利进行的关键。本文主要针对深基坑排桩支护中钢支撑的性能进行研究与分析。1工程概况本工程为地上13层，地下2层的框架结构，建筑所在地地形平缓，东侧和南侧与道路相邻，西侧与北侧与耕地相邻。场地周边分布有水塘、水田。在工程控制线范围内包含南北走向的架空线路、地下管线及地下光缆。工程地质情况为，自上而下分布有耕地土、粉质粘土、粘土、粉质粘土、强风化泥岩及半风化泥岩等。2确定支护方案及模型建立2

3、．1确定支护方案采用地下排桩钢支撑支护，如图1所示。基坑开挖深度10m，长度61m，宽度21m，在与地面标高⋯lm4m及一7m处分别设置三道支撑。沿宽度方向中点设一排立柱作为横向支撑，立柱底端深入地下一19m处，采用H型钢立柱；沿长度方向中点设一道纵向支撑，采用圆形钢管。从止水及支护的角度考虑，排桩深入泥岩深度大于2m，桩底部位于地下一3lm处。基坑四角采用角撑，四边采用对撑方式，对撑设计中，纵向距离10．5m，横向距离6m。拟建建筑基坑开挖深度10m，坑底到达圆砾层1．6m深度处。为了方便施工，基坑开挖面设置在支撑位置向下lm处，所以，开挖面深度分别为⋯2m5m⋯8m钢支撑立面如图2所

4、示。2．2建立模型岩土参数如表1所示，结构参数如表2所示。建模时，先对模型尺寸进行确定，模型长度取150m，宽度取鞫图2钢支撑立面示意图表1岩土参数开托，f挖。开挖三扦乾刨层号12345678强风化土层名称耕土粉质粘土角砾粘土粉质粘土圆砾泥岩重度(kN／mD18．519．411O10_319321．021．522．0泊松比035033O300135O．330300．28O．28内聚力(kPD1040O4512090120内摩擦角(o)5．O11．O30．O12，06．035．020．O30．O弹性模量(kN／ms)7000120002400012200550036000234004100

5、0表2结构参数单元板粱桁架名称排桩圈梁钢支撑立柱尺寸(oO．80．8x0．8击O．609x0．0160．4x0．4x0．013x0．021材料混凝土圆钢管H型钢泊松比O．200．20O．26O．30内聚力(kPD30210重度(kN／m3)25．025．O78578．580m，深度至风化泥岩中，约为36m。在CAD基础上将平面图导入模拟软件中，确定二维图，并进行交叉分割；网络划分，对开挖尺寸平面内的网络进行划分，单元尺寸选择2，选择平面内线，将该平面划分为多个平面网格；将2D单元拓展为3D单元，在基坑边界选择2D单元，依此确定第一步、第二步、第三步开挖及坑底土、坑外土等网络图。支护结构建

6、模，包含钢管支撑、排桩、圈梁及立柱等模型；荷载方面，包含舒适应力分析、排桩施工及四步开挖等阶段。3钢支撑支护方案确定3．1钢支撑极限稳定承载力计算审十一中审申十一寸申～妒寸p小一小．》一审中一啦审一辄l；YIr串一卜一小啦～审寸一书中一小十一。。忙

7、几r{L施工技术建阿目蒜晦2017年2月钢支撑采用壁厚16mm，直径609mm的Q235钢材。立柱为H型钢，根据极限稳定承载力公式，分别对横向支撑、纵向支撑、角撑及立柱的承载力进行计算，分别如下：横向：N=6fA=0．915×215×106x0．0298N=5862kN『；纵向：N=6fA=0．946x215x106x0．0298N=6061

8、kN；角撑：N=qbfA=0．939x215x106x0．0298N=6016kN；立柱：N=qbfA=0．845×215×106x0．0215N=3906kN。3．2支护方案可行性验证当前，在深基坑变形限制范围方面，国家还没有相关的具体标准，本基坑等级定位一级，围护墙最大水平位移小于0．14％H，地表沉降最大值小于0．1％H。按照模拟结果，可对最大之城轴力值进行计算。本文假设一种新的概念，确定单根钢管支撑使用效率，该值的计算为结构