论文部分内容阅读
双排桩门型架支护体系是基坑工程中应用的一种新型的支护结构型式,它由两排平行的钢筋混凝土桩以及桩顶的连梁连接而成。根据使用桩的不同,双排桩结构一般可分为双排圆桩结构和双排板桩结构,在中国应用较多、研究较成熟的是排距较小的双排圆桩结构形式。双排桩结构构成形式灵活,桩型选择多样,便于因地制宜组织施工。且该型支护体系挡土结构受力条件好,侧向刚度大,无需设置内支撑,极大地方便了深基坑土方开挖和地下室结构的施工,且较为经济。
目前,应建筑趋势及建筑要求(支护结构不能超出建筑红线),双排桩的应用将会越来越多,因此,双排桩在较深、较大的基坑,尤其是在软土地区将会得到广泛应用。本文以武汉时代广场深基坑工程为研究背景,针对该型结构在武汉地区(长江Ⅰ级阶地)的应用,初步分析了该结构的受力机理,并与变形监测数据对比、验证,得出一些工程中实用的结论。具体内容包括以下几项:
1.从经典的土压力理论入手,详细论述了双排桩支护结构设计的基本理论;分析了双排桩支护结构设计的简化模型及内力分析方法;并简要探讨了双排桩的空间作用。
2.本文利用所提出的计算模型,以武汉时代广场双排桩支护结构为例,运用大型有限元程序进行分析和计算,对双排桩支护结构的受力机理以及工作性状作了一定的探讨,并进行了实际工程设计。
3.利用该程序对双排桩支护结构的性状进行全面分析,重点讨论桩长、排距、桩径、连梁及旋喷区弹性模量等因素对支护结构的影响,总结其变化规律,得出对工程颇有价值的结论。
经过以上分析,全文得出如下结论:
1.与实测结果比较结论由于经历较长时间跨度的开挖-回填-开挖的过程,加之一些自然及人为的因素,武汉时代广场双排桩附近边坡实测水平位移平均为60mm,小于实际计算值(110mm)。
2.双排桩受力分析结论对双排桩原设计模型应用有限元工具分析显示,双排桩每根桩竖直方向为左边受压,右边受拉。后排桩受力的绝对值要大于前排。总体上后排桩上剪应力绝对值大于前排桩上对应的值。在土层分界面处存在着剪应力突变现象。
3.双排桩配筋结论通过对原有双排桩设计模型建立有限元模型,考虑各种材料的本构关系,求得双排桩的桩身应力然后进行配筋。配筋对比结果为:前排短桩截面主筋配筋量后者只有前者的37%,后排长桩截面主筋配筋量后者为前者的990%;如果考虑原设计对局部范围的加强配筋设计,前排短桩截面主筋配筋量后者只有前者的26%,后排长桩截面主筋配筋量后者只有前者的66%。这种考虑材料本构关系和结构与土相互作用的计算模式比后者在理论上更符合实际。能节省大量的工程费用,可以产生一定的社会效益与经济效益。
4.参数影响结论通过大量计算曲线及数据对影响双排桩支护效果的诸多因素作对比分析,总结双排桩支护结构的工作特点和性能,得出有益于工程实践的结论。