基坑装配式快速斜支撑支护结构研究与应用

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基坑的安全是开发利用地下空间的前提,当基坑围护结构发生大变形时,需立即采取相应的抢险加固措施,以限制基坑产生进一步的破坏。钢管斜支撑具有良好的承载性能,并能根据基坑变形情况灵活布置,因此在基坑抢险中的应用广泛。但目前使用钢管斜支撑进行抢险时,常需要临时现浇混凝土底座,存在工艺复杂、施工周期长、后续拆除困难等问题。针对这些问题,本文提出了一种基坑装配式快速斜支撑结构(以下简称为装配式斜支撑),其采用可拆卸的装配式底座,避免了混凝土底座浇筑,具有施工快速,回收方便等优点。本文结合长沙市某人防深基坑工程项目,通过室内模型试验和数值分析对该装配式斜支撑的承载性能、荷载传递及破坏模式进行了系统性的研究,主要内容如下:首先,根据所提出装配式斜支撑的受力特点设计了一种模型加载试验装置,在此基础上,对装配式斜支撑的两个构件(斜撑和底板)及其组合形式分别进行了加载试验,得到了各构件单独承载和组合承载时承载性能的差异,并对各工况下斜撑轴力、底板所受土压力分布及地基土的破坏模式进行了分析;其次,利用FLAC3D建立了装配式斜支撑的数值分析模型,通过对比模型试验数据标定了模型中的有关参数,在此基础上,分析了斜撑倾角α、地基土强度参数(c、φ值)等因素对其承载特性的影响,从承载能力、荷载传递和地基土破坏模式等多角度阐明了装配式斜支撑的承载机理,并给出了装配式斜支撑的设计建议;最后,将该装配式斜支撑应用于长沙市某人防深基坑工程,针对其中的高风险支护段的实际情况设计了装配式斜支撑结构,并对在基坑发生大变形时使用该装配式斜支撑进行加固的过程和效果进行了模拟分析,成果将用于工程实践。
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