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随着我国城市化进程进一步加快,建筑施工场地和环境的要求日趋严格,采用逆作法技术进行深基坑施工的地下工程逐渐增多。逆作法施工在建筑密集的城市基坑工程中得到了越来越广泛的应用,其原理简单、经济和社会效益明显,但是施工组织复杂、工序繁多,在理论计算和施工实践中均有大量的问题需要解决。因此,对深基坑逆作法的施工技术与结构受力进行系统研究,对于指导工程的顺利进行、确保施工安全具有重要的理论意义和实际应用价值。本文以天津小白楼地下开发工程为研究背景,对盖挖逆作法施工中的若干关键技术,地下结构受力及变形随施工进展的变化进行了研究。
首先,结合实际情况,对盖挖逆作法施工技术进行总结,主要包括盖挖逆作法施工工艺流程、围护结构设计与施工、中间支撑桩(柱)施工、盖挖法土方开挖、基坑降水施工、模板工程、结构节点施工等关键施工技术。
其次,对地下结构计算方法进行研究,地下结构的计算在选择计算模型时,为了使计算结果符合实际情况,首先要考虑周围岩土体对结构的影响,其次也要考虑施工过程对地下结构安全性的影响。本文以盖挖逆作法为例,介绍了围护结构与主体地下结构相结合的地下结构计算方法。
第三,采用基于有限差分方法的数值分析软件FLAC3D,建立地层-结构模型,模拟盖挖逆作法施工过程,计算分析了逆作法施工过程中地下连续墙的水平位移、立柱(桩)与地下连续墙沉降及差异沉降的变化;AM桩应用于盖挖逆作施工对控制地下结构差异沉降的优势,并对盖挖逆作法有限差分计算结果和实测数据进行了对比分析。
第四,采用荷载-结构模型对盖挖逆作法施工过程进行全过程分析计算,分析盖挖逆作法地下连续墙、楼板受力随施工进展的变化情况。通过计算结果,发现结构内力的最大值不一定是在结构施工完成后才会达到,而往往是在施工过程中达到的,因此要确定合理的设计指标,必须对结构的形成及受力进行全过程的分析。