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岩土研究院

钢支撑和地连墙耦合作用机理

319 2021-07-15 14:40:28

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地铁深基坑围护结构中最重要的两个结构构件是地下连续墙和钢支撑。基坑围护结构示意图见图3-1。地下连续墙虽然造价比钻孔灌注桩加止水帷幕要高,但是地连墙的止水隔水效果好、强度高、整体性好,目前是高水位城市地铁深基坑的首选支护形式。

钢支撑是装配式结构体系,绿色环保,可重复利用,不产生建筑垃圾,在基坑工程中应用最为广泛。

地连墙在基坑支护体系中主要作用除了止水隔水以为还有收集并传递土压力和支撑轴力的作用。如果没有钢支撑,悬臂结构的地下连续梁仅仅自身刚度无法抵抗地铁车站深基坑较大的水土压力。

钢支撑是基坑支护体系中主要的承力构件。很多地铁深基坑深度超过20m,基坑外侧的水土压力主要由坑底土层和钢支撑承担。

钢支撑和地连墙耦合作理念就是将钢支撑和地连墙看做一个整体受力体系,地连墙传递土压力和钢支撑轴力,钢支撑是承力构件,两者相互配合协调工作。钢支撑的预加轴力和空间布置影响地连墙的内 力、侧移和地表沉降,地连墙的嵌固深度和厚度影响钢支撑的轴力、地连墙的侧移以及内力和地表沉降。在不同的地质条件下,怎样通过调整钢支撑的空间布置和预加轴力并选择合理的地连墙嵌固深度和厚度,使钢支撑与地连墙之间的配合处于最佳状态,并形成适合该地质水文条件的耦合支护体系是基坑支护的重要研究课题。