用钢筋混凝土支撑代替钢支撑的深基坑支护特性研究

资料大小：1.6M
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-03

资料介绍

用钢筋混凝撑代替肢撑的深基坑
支护特性研究
深圳市地铁集团有限公司’ 广东深圳深圳市市政设计研究院有限公司广东深圳
刘树亚，潘晓明、欧阳蓉，余志江
摘要：为控制基坑的稳定性和施工对周边环境影响，国内部分城市建设行管部门要求深基坑第撑必
须采用钢筋混凝土支撑。为研究钢筋混凝土支撑代替钢支漏后的基坑受力变形性状’ 以深圳地铁某基坑工程为例，
利用有限元软件，对钻孔灌注桩围护结构内支撑体系进行了有限元分析。分析时，土体采用々
“
理想弹塑性模型，围护结构与土体之间采用接触模型’ 考虑了钢筋混凝土支撑设置在不同的支撑位置’ 分析
了不同开挖阶段支撑轴力及围护墙侧移的变■律。结果表明：深基第：撑采用钢筋混凝土与采用钢支撑对基
坑的受力变形影响不显著但根据基坑受力变形性状，钢筋混凝土支撑若设在基坑中部可充分利用其抗压性能，减小
围护结构变开湘弯矩。
关湖：
；钢筋祖支擻钢支撑有限元分析
》
引言
随着城市化进程的力深度大且周边环境复杂的基坑越
来越多。以深圳市地铁工程为例’ 勝充支护形式主要包
下连■、钻孔咬合贼钻孔灌注桩加内支撑体系。地铁、
工娜兄
二期工程中，内支撑几乎全部采用钢管。由于钢管支撑为土方工程基本情况
超挖留前能，翻溶出现变形过甚至讲塌事故’ 又
大新站位于深圳市南山区桃园路与前繊交观口，驗
考虑到需要湛抛￡工引起周边环境n 麵深圳市建设
所在地区为海积平原’ 地形略有起伏’ 地势西蘇低’ 舰面
綱孤纖細。娜佩驗
均深度标准宽度盾构并段，扩大段
：人工理论工程实践表明’ 支撑刚度是影响基坑变形的关键因
方案，钻孔桩直径桩芯间距。车站主体标
刚度而使整个基坑受力郷呈现出较大空间整体航平翻彳
准段钻碰深度约盾构井扩大段钻孔観入深度约
地了㈣安。旋赚与钻孔桩有咬合，桩径为，嵌
全。而采用钢支撑可加難工进度’ 并能在艱开挖期间施加固深度不小于掛旅以下加。
狐九可重复利用’ 对确保基坑稳定和施工安全也能起到积基坑支护方案
极有效作用°
围护结构竖向布设道水平钢管支撑，钢管内支撑采用
■ 工■
，可施加预压力；釗道支撑中心标高在
下削古塏磁下絲’ 第道支撑为地表’ 第道支撑为地
义。本文以潮二期工程大新總：程为例，粒二维有限
表下
元模型，对钢筋混凝土支撑所处不同空间位置的围护结构侧、为分析比较内支撑采用钢筋混凝土和钢管情况下基坑支护
I fl l 土木建筑
特性的变化，采用深圳地铁常用的混凝土内表土层计算参数
支画析比较。編二
卜
二。
因此，按以下个方案进行计算分析，见表。素填土
表计算方案
砾砂
砂砾黏土
支撑鳩方案二
全风化
傾支麟型觀力预励强风化
第道钢支撑
钢土
中风化
叉揮
第道钢支撑钢支撑
第道钢支撑钢支撑计算觀
支撑类— 预压力支撑类预压力
有关彳肢和计算舰
第道钢支撑钢支撑设地表面和各土层均呈匀质水平层状分布；
第道钢支撑各土层的应力应变响应均在弹塑性范围内变化钻
孔桩和内支撑的刚度较大’ 认为在弹性范围内变化；
第道钢支撑钢助混凝土
支撑设土体与钻孔桩边界面上为库企摩擦；
计算中未考虑旋喷桩帷幕；
地质情况
未考虑围檩作用，假定钢支撑与钻孔桩为铰接，混
场地地质构造主要表现为燕山期花岗岩岩桨侵入作用，花方樘—轱？枯先刚培
岗岩在风化個下形成残积层，上部沉积海积的觀层，海冲
积的砂层，驗为人工土。车站聽没发糖层’ 下部基岩
计算氾围、单兀模型及网格划分
特别是在中等风化岩、微风化岩中节理裂隙较发育。车站范围由于難模型对称，计算模型尺寸为即沿
内上覆第四系全新统人工堆积层、海积层、海冲积层、花岗岩地层深度方向（方向）取沿方向土体材料
残积层，下伏燕山期花岗岩，主要地层计算参数如表，地层采用莫尔库仓理想弹塑性本构模型，选取实体单元来
厚度及難围护结构麵如图麻。模拟钻孔灌注桩采用梁单