深基坑桩锚支护三种计算方法分析与监测对比.pdf

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1、深基坑桩锚支护三种计算方法分析与监测对比口张津铭李长洪王鹏李东(北京科技大学土木与环境工程学院土木系北京100083)摘要：以北京市某深基坑支护工程为背景，通过三种多层支撑结构常用分析方法，进行计算设计，结合该深基坑支护工程监测数据，证明逐层开挖支撑力不变法对本工程的适应性，该基坑采用这种桩锚支护方案，总体可行，研究结果为北京地区的深基坑设计与施工提供参考。关键词：桩锚支护等值梁法逐层开挖支撑力不变法监测中图分类号：TU753文献标识码：A文章编号：1007．3973(2013)012．008．03近年来城市的地‘F间开发和高层建筑的建设，我国

2、的(5)支点反力计算。分段计算各支点的反力，并核算反力深坑工程日益增多，随着基坑越来越深，为了减少支护桩的与荷载是否相等。弯矩可以设置多层支护，支护层数及位置要根据土质、坑深、(6)护桩的嵌固深度。入砂卵层则可不乘安全系数。根支撑结构的材料强度，以及施工要求等素拟定。目前对多据下式可计算桩的嵌固深度：支撑支护结构的计算方法很多，一般有等值梁法；支撑荷载的(3)1／2分担法，逐层开挖支撑力不变等。但是对哪种方法更适用_丁程设计，大家尚未得出定论。对于深基坑支护结构，若设(7)进行土压力及地面荷载与支点反力的核算。计时选择的计算方法错误，导致支护位

3、移过大，则有可能导致1．2逐层开挖支撑力不变法坑周土体产生较人沉降、近邻房屋及城市道路沉陷开裂、地下逐层歼挖支撑力不变法计算方法是根据实际施工情况，管网破坏等病害而造成严重后果。冈此，研究支护结构设计按每层支撑受力后不因下阶段的施工而改变数值的假定进行时采用何种计算方法具有重要的T程指导意义。的(多于j次支撑的一

4、=程相同)，即：1分析方法(1)每层支撑受力后不因下阶段施T而改变数伉，对J锚1l等值梁法杆施加预应力。值梁法的基本原理是假定墙后七体完全处于郎肯主动(2)设置第一层支撑后，第：开挖时其变形很小，认为不状念，坑底以卜墙前j：体处于郎肯

5、被动状态，将主动和被动：t再变化，第二层支撑设置JI：挖第三层上方，认为第二层支撑力叠加后为零的点或弯矩为零的点简化为铰支座，并以支变形不再变化。撑点作为支座，按连续梁求解墙体的弯矩和支承点的反力。(3)第一层支撑阶段，挖土深度满足第二支撑施工的要其计算步骤如下：求，第二层支撑时，挖土深度满足第二层支撑施工的需要。(1)按照土的参数计算土压力系数。根据桩长和场地土强(4)每层支撑安装后，其支点计算时可按简支考虑。度指标的加权平均值，从而计算被动和被动土压力系数。其(5)逐层开挖支撑时都须考虑基坑下零弯点距离，入砂卵中被动土压力系数¨按照下式计算

6、：层则可不乘安全系数。1-3支撑荷载的1／2分担法[]当作用在设有支撑的支挡结构后主动压力，按太沙基和泼克假定的包络图采用时，支挡或拉杆的内力及其在墙中式中：K为被动十压力系数，为土的内摩擦角系数，为弯矩的计算，可按以下经验方法进行：即简单地认为每道支撑桩土问的摩檫角．为寺至寺。或拉杆所受的力是相当于相邻两个半跨的十压力荷载值。(2)计算1：压力为零点至基坑地面的距离：2工程概况p—(2)工程位于北京市东城区，该项目总用地规模为6000m~，_二!-_二竺__一v：r(K一K)总建筑面积14970m。建筑层数地下三层，地上一层：结构形式中：e为

7、引起的主动{：压力强度，e为墙后土体引起的式为框架剪力墙结构，士O．000以上为钢结构，基础为钢筋混凝主动土压力强度；为主动上压数，I(p为被动土压力强度：r土阀板基础及局部桩基础。根据设计提供的资料：某基坑实为土体重度。际开挖深度15．30m。(3)分段计算梁的固端弯矩。对于多层支撑挡土墙，采用本工程地理位置特殊，周边邻近居民区、市政路，尤其邻“分段等值梁叠加法”进行计算。近名胜古迹及旅游景区，东南面均有地下空间、现状住宅及现(4)弯矩分配。采用弯矩分配法来平衡支点弯矩，从而可状商业。基坑支护采用桩锚支护体系，围护桩冠梁顶部设置求得最大弯矩。

8、组合柱砖墙。围护桩直径800mm，桩间距1500mm，桩身材料为C25砼。为确保施工安全，工程施工时共分五步开挖，分别——斟m论坛·2013年第12期(下)——．墨．遣)于开挖处3m，6m，10m，13m处共设置4道预应力锚杆。根据岩土工程勘察报告，场地土自上而下依次为：(1)素填土：(2)细砂；(3)粘土；(4)粉土；(5)粘土；(6)细砂：(7)圆砾；(8)细砂。表1列出了场地土的物理力学性质指标。表l土层计算参数表标号土层厚度苇度弹性模量泊松比粘聚力摩擦(m)(kg．m。)E，aC／kpa角，。1素填土3-22427．9O．25l2152

9、细砂420l4．0O-33025(a)基坑平面3粘性土1．1l9．56．0O．25l2204粉土3．219．89．0O．25I5275粘性土1．919