大型圆形基坑环向承载力的探讨.pdf

第27卷第1期 土 工 基 础 Vbl．27No．1 2013年2月 Soil Foundation Feb．2013 Eng．and 大型圆形基坑环向承载力的探讨 古少枫，鲁稳 (华南理lie土木与交通学院岩土工程系，广州510641) 摘 要：大型圆形地下结构是一种能够结合基坑体系功能，利用拱效应发挥良好受力性能的地下结构形式，具有结 构简单，适应性广，施工速度快等优点。基于弹性力学，分析圆筒的环向应力与径向应力，表明大型圆形基坑支护 结构的环向应力随外径增加近似呈线性关系，得出支护结构必须满足的环向承载力要求，以完善基坑设计的相关 规范。 关键词：大型圆形基坑，地下连续墙，弹性力学，环向应力，径向应力 中图分类号：TU473文献标识码：A 文章编号2013)01—0046—03 为b，受外压力户一6。+6z(z／L)的作用。显然，应力 1 引言 分布是轴对称的，所以应力函数只是径向坐标，一和 竖向坐标z的函数。空间轴对称问题的应力函数9 由于圆型支护结构的拱效应，大型圆形基坑可 应满足双调和方程‘3|： 以充分利用材料的受压性能，具有比一般多边形支 对 护结构更好的受力性能。这种支护结构可以大大降 称 轴 低支护费用，而且具有结构简单，适应性广，施工速 度快等优点，在平面形状较为方正的建筑基坑中得 到广泛的应用。 对于大型圆形支护结构的结构特性，不少学者 一B一垦 进行了研究。文献E13采用弹塑性有限元法，求解大 型圆筒结构在指定波浪条件下的荷载一位移曲线， 从而确定结构的极限承载力和倾覆稳定安全度。文 ．．．．．．．．．．．．jfl．．．．．．．一 圈1 圆筒竖向截面受力图 献E2-1中把支护结构拱效应作为等效支护结构的支 撑作用在弹性地基梁上，得出计算圆形支护结构内 (蓦+÷未+参)(多+÷岳+蓦)P一。 力和位移的计算方法。但这些研究大多数是针对大 (1) 型圆形基坑支护结构的稳定性，而且仍采用平面应 即 变问题求解，没有考虑到大型圆形基坑的拱效应带 V2(V 29)一0 来的环向应力大为增加的问题。 显然，应力函数必须满足如下的边界条件‘引： 从弹性力学出发，推算出圆筒在线性分布压力 r巩一。 作用下的径向应力和环向应力，得出大型圆形基坑 当r一口时J‘ (2) 支护结构的环向应力的计算方法和须满足的环向承 lrm—U 载力要求。 当r—b时』巩一p (3)