南京胡家巷地块深基坑(三层地下室)支护设计文献综述
2020-04-12 16:01:43
一、桩撑式支护体系的国内外研究现状
排桩支护是指由成队列式间隔布置的钢筋砼人工挖孔桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩、打入预应力管桩等组成的挡土结构。排桩支护是深基坑支护的一个重要组成部分,在工程中已得到广泛应用。它随着科学技术的发展、随着时代的需要而产生;随着岩土工程,结构工程,环境工程的不断发展而发展:随着工程力学,计算方法,材料科学的发展,其受力特性将更加明确,形式将更加多样。
为了把排桩支护结构技术更好地应用到工程中,人们对排桩的工作性能进行了深入的探讨和研究。研究手段包括理论研究、数值分析和室内外实验研究等几个方面,重点对排桩内力、排桩变形、稳定性和排桩相互作用及优化设计等方面进行了分析探讨和分析。
吴铭炳[1]根据福州软土基坑应用排桩支护结构的原位测试结果,分析总结了排桩支护结构实际受力变形特征。Phili S K [2]等分析了有桩顶约束的群桩效应。Addenbroke 和 Dabee[3] (2000)采用平面非线性有限元法,分析了 30 多个硬粘土中的深基坑开挖算例,基坑分析中假定土体不排水。在多支撑挡土墙设计中提出位移柔度系数的概念,用位移柔度系数( Δ= EI /h5)控制深基坑设计。该文还分析了不同初始应力和不同支撑刚度对基坑变形的影响。T.llyas[4]等在离心机上进行模型试验,研究了在粘土中群桩的水平承载力。Lianyang Zhang[5]等分析了无粘性土中桩的极限水平承载力。
许锡昌,陈善雄,徐海滨[6]以矩形基坑悬臂排桩支护结构为研究对象,通过分析现场实测数据和数值计算,归纳出了冠梁和支护桩的空间变形模式,建立了整个支护系统的能量表达式。刘奋兴[7]根据现行规范对单层支点排桩结构的各种受力分析,应用数据处理软件excel,编制了一套专用的计算程序,解决了工程设计中需反复试算的大量计算量,准确计算了支护结构支点力及嵌固深度。桩顶圈梁协调了桩与桩之间的协同工作,但尽将圈梁作为一种安全储备造成一种浪费。何建明白世伟[8] 以圈梁两端固定为假设条件,建立了深基坑排桩一圈梁支护系统空间协同作用的计算模型与方法。莫海鸿、杨剑维、孙亮、姚朝军[9]根据空间杆系有限元方法,建立了排桩支护结构的计算模型.分析了切向平面内圈梁对支护桩结构变形,内力的影响和法向平面内基坑的几何尺寸效应。林雪梅[10]结合具体工程探讨软土地基排桩支护的优化设计并对监测的结果进行分析,包括:方案优选、支撑点位置的优化、支撑结构体系的确定、监测排桩钢筋应力、土压力、排桩水平位移。
成就虽然取得了不少,但由于土体本身受力的复杂性,再加上工程条件的多样性,排桩支护还是有很多待解觉的问题,如桩土的相互作用、排桩的计算模型、排桩的优化设计等。值得注意的是由于各地区土质条件的差异及各个工程施工环境的独体性,排桩设计施工要做到具体问题具体分析。
二、排桩支护体系的基本理论[11]
(一)排桩支护结构的古典理论#8212;#8212;极限平衡理论
极限平衡法是过去基坑设计计算应用较多的古典计算方法。其基本原理是围护结构在开挖过程中受侧向主动、被动土压力作用而达到受力平衡状态,计算时一般取围护结构受力达极限平衡状态,即桩墙产生侧向位移,使墙体被侧土压力达极限值#8212;主动土压力,坑内侧土压力达被动土压力。通过极限平衡条件,计算围护结构的内力,验算围护结构插入深度是否满足整体稳定、抗隆起稳定和抗管涌稳定的要求。
(二)弹性抗力法