灌注桩围护结构内力场观测与分析的.pdfVIP

第 l9卷第l0期 上 薄 链道 大 学 学 报 1998年l0月 0FSHANGHAITIEI]AOtlNrvl雎 JTY tf} 灌注桩 围护结构 内力的 场观测与分析 -7-U+73,／4 ． 毕湘利 廖全燕 周顺华 凌国石 吴a-q- 五 吾 学岩土工程研究所，上悔200331) 摘 要 以上海市某地铁车站太型基坑的目护结构为例，用 “竖向弹性地基梁法 计算了钻孔灌注桩基坑 围护结构在三种迎界处理条件下所得的弯矩厦位移值，并与现场实际测量的结果进行 了比较。 ． ~ 分类ml号rq, 粗-基坑姚 ，盟 围 考希句 雾矩 ，哆主移位 ～ _I1J473．114A 一 ’ 0 引言 随着国民经济的迅猛发展以及城市土地利用对提高容积率 的需求 ，无论是 民用建筑还是市政交通工 程，都朝着向地下索取空间的趋势发展。如城市高层建筑地下空问的开发和利用，市政交通中的地下铁道 工程以及地下变电站、地下停车场等。而在软土地区进行地下工程基坑开挖和基础施工，势必会对周围环 境产生一定影响，如在施工中要考虑开挖对地下煤气管道、上水管道、下水管道、电讯、电缆等管线的影响。 若临近地面有建筑物，还应考虑开挖引起的坑周土体的不均匀沉降对构筑物的影响。为减小基坑开挖施 工对上述设施的破坏性影响，必须采用技术可靠、经济可行 的支护结构来确保施工安全。 一 般说来 ，对开挖深度大于4m的软土地区基坑须采取适当支护措施。常用的支护形式可分为加固 型支护和支挡型支护，如工程中常用的水泥搅拌桩属加固型支护，钢筋混凝土桩排、地下连续墙等属于支 挡型支护。对每一具体基坑施工，无论是采用加固型支护还是支挡型支护，又往往通过止水防渗、支撑拉 锚、降水排水、挖土卸载等技术措施因地制宜地确定某种支护方式，使基坑支护工程达到整体最优效果。 在众多的支护方式中，钻孔灌注桩因其施工时振动小，对周围临近建筑物、道路及地下管线影响较少 而应用较为广泛。特别是在建筑物 比较密集的城市中心区进行中等深度基坑开挖时，由于该支护方法的 机械 台班费低 、造价便宜而更显示出优势。 1 计算方法 计算挡土结构 目前的解析方法主要有山肩邦男法、弹性法和弹塑性法三种 因上述方法在计算中不能 有效地计人基坑开挖时挡土结构及支撑轴力的变化过程，因此计算结果与实际测量的误差往往很大。“竖 向平面弹性地基梁法”由于使用方便，而且概念明确而被工程界广泛采用，目前已与有限元法共 同成为处 理挡土结构计算时的主要方法 以两步开挖的钻孔灌注桩挡土结构的情况为例，在各个施工阶段挡土结构 的变形状态如图1所示，由图可知，支撑架设后 A点的变形量与架设前其变形量相 比很小，即该点在支撑 架设之前已经发生了较大的变形。所以，在计算时要与该种挡土结构在各个施工阶段的变形特性作相应的 计算，其计算简图如图2所示。地层抗力系数()在5m范围内按线性取值…，大于5m的范围取定值；根据 上海地区的土层性质 一般取为： 0『～10000KN／m3 0 5m内线性增加 一 【10000kN／m3 大于 5m范围 · 51 ， 上 海 铁 道 大 学 学 报 第 l9卷 在 施工过程中，有时经常要控制地层的位移 ，这要通过对支撑施加轴力的工艺来达到控制整个挡土 结构发生过大变形的 目的。把钻孔灌注桩作为粱单元计算时，与常规的弹性力学有限元法相似，首先对整 个结构进行离散化分析，如图3所示。把钻孔灌注桩排根据计算精度要求划分单元，支撑点处在各个开挖 阶段作相应的结点处理 ，弹簧