井筒式地下立体停车库逆作、顺作施工方法的分析及对比研究

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在我国经济迅猛发展的背景下,大城市的虹吸作用加强,城市人口规模上升态势强劲,城市道路拥挤和“停车难”问题进一步加剧。井筒式地下立体停车库技术的研发和建设对于解决城区“停车难”问题是十分必要且可行的,可有效地改善现有地下车库需要花费大面积地下空间和高昂造价的现状。本文根据井筒式地下立体停车库的工程特点,对比顺作法和逆作法,对车库基坑支护结构和主体结构的受力特性进行分析研究。(1)首先阐述了井筒式地下立体停车库的结构形式、工作原理及工作流程,并介绍了采用逆作法施工井筒式地下立体停车库的详细步骤,与传统车库相比,其空间利用率更高且适合在城市中心、老旧小区等地带建造,同时圆筒形支护结构受力均匀、结构安全且能够有效地发挥出混凝土良好的抗压性能。(2)根据南昌地区砂-岩复合地层特性确定采用排桩+环梁内支撑的支护形式,排桩采用咬合灌注桩的形式,止水效果好且经济安全。应用“平面竖向弹性地基梁法”结合环梁的等效弹性刚度系数,将圆形基坑支护结构的三维问题简化成二维问题,采用理正深基坑支护设计软件对其进行整体计算分析和稳定性验算。(3)使用有限差分软件FLAC3D对井筒式地下立体停车库基坑开挖的全过程进行三维数值模拟,得出支护桩最大水平位移发生在基坑深度的0.6倍处,同时支护桩承受双向弯矩;在基坑中心附近坑底隆起量最大;周边土体最大沉降量发生在距基坑边缘15m处,在距基坑32m后沉降量逐渐减小趋近于0。(4)使用有限元分析软件对采用逆作法施工的井筒式地下立体停车库进行数值模拟分析,与常规顺作法的计算结果进行对比,得出采用逆作法施工时支护桩的最大水平位移减小40.9%,最大负弯矩减小16.22%,最大正弯矩减小19.25%,且坑底隆起量仅为顺作法的33%,地表沉降量仅为顺作法的45.6%。对主体结构计算分析得出,车库楼板与立柱连接处剪力、环向轴力以及负弯矩值较楼板其他部位更大,在楼板中部正弯矩及竖向变形更大。
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