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多层预应力锚杆排桩支挡结构

346 2021-04-22 13:45:42

深基坑工程通常采用沿深度方向设置的多层预应力锚杆排桩支挡结构,多层锚杆的设置使排桩支挡结构上土压力分布和墙体变形及内力均呈现不同。通过调整对锚杆施加预应力的大小,限制支挡结构的位移,从而使土压力在主动土压力和被动土压力之间发生变化。目前,多层预应力锚杆排桩支挡结构内力计算方法主要有二分之一分担法、逐层开挖法、弹性抗力法和规范法。

1.锚杆的布置特点

(1)等弯矩布置;各跨度的最大弯矩相等,可充分利用板桩的抗弯强度;但是较深基坑,下部的支锚层距过小,层数多,不经济。

(2)等反力布置;各层支锚水平反力基本相等,使锚杆设计简化;但当基坑较深时,下部的支锚层距过小,层数多,同样不经济。

(3)等间距布置;支锚结构的上。下排间距基本相同,基坑较深时,减少了支锚层数,较经济;但带来了较复杂的计算量。等间距布置在工程实际中设计最为普遍。

2. 内力计算方法(1)二分之一分担法 1)方法简介

二分之一分担法是多支撑连续梁的一种简化计算,计算过程较为简便。该方法设计计算时必须确定土压力分布,然后可以用二分之一分担法来计算多支撑的受力。这种方法在计算过程中不考虑桩和墙体支撑变形,并将支撑承受的力(土压力、水压力和地面超载等)认为等于相邻两个半跨土压力荷载值,如图 3-4 所示。

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(2)逐层开挖支撑力不变计算法

多层支护的施工是先施工挡土桩或挡土墙,然后开挖第一层土,挖到第一层支撑或锚杆以下若干距离,进行第一层支撑或锚杆施工。然后向下挖第二层土,挖到第二层支撑支点以下若干距离,进行第二层支撑或锚杆施工。如此循环作业,一直挖到坑底为止。

其计算方法是根据实际施工,按每层支撑受力后不因下阶段支撑及开挖而改变数值的原理进行的。

1)假设条件

① 每层支撑受力后不因下阶段开挖支撑设置而改变其数值,钢支撑加轴力,锚杆加预应力。

②第一层支撑后,第二层开挖时其变形甚小,认为不变化。第二层开挖支撑后开挖第三层土方,认为第二层变形不变化。

③ 第一层支撑阶段,挖土深度要满足第二层施工的需要,第二层支撑时挖土深度要满足第三层施工的需要。

④每层支撑后其支点计算时可按简支考虑。

⑤ 逐层开挖支撑时皆须考虑坑下零弯点距离,即近似为零点距离。 2)计算方法

①求Rg支点水平力,如图 3-5、图 3-6 所示。

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