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岩土研究院

钢支撑的破坏形式

358 2021-07-14 10:28:39

(1)钢支撑受偏心轴力破坏

在实际钢支撑安装施工中,受限于技术、管理等因素会出现因不使用传力板,或安装焊接质量不达标等情况,造成钢支撑顶端部位的承压板与围檩之间接触不密贴,产生施工缝隙,使支撑受到偏心轴力,进而导致支撑杆件抗力不足,产生安全隐患。(如图2.1)。此外,钢支撑在受偏心轴力时,会使钢支撑端部受到平行于接触面的作用力,进而容易发生滑动,滑动会使围护结构产生向基坑内侧的移动的趋势,从而导致围护墙体周边的土体地表发生较大沉降,进而诱发支撑失稳、掉落(如图 2.2)。

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支撑的活络头因为受到偏心力,会很容易使构件弯曲变形以致于断裂(如图2.3)。偏心力对于基坑角撑的威胁同样很大,长时间的偏心受力会使焊缝断裂,最终导致支撑脱落使基坑发生垮塌事故。基坑的斜撑在长时间受到偏心轴力的情况下会致使焊接点松动,严重的会将焊缝完全拉断,造成支撑脱落进而使基坑产生坍塌风险(如图2.4)。

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(2)支撑受弯挠曲破坏

偏心受力会使支撑发生挠曲变形,进而将支撑的连接螺栓拉断最后导致其发生失稳破坏(如图 2.5);由于时空效应,基坑开挖后底部土体会产生隆起,会导致立柱与围护结构产生沉降差异,最终使支撑挠曲变形,严重的会让支撑连接点发生断裂破坏(如图 2.6)。支撑在安装时,如果施工精度没有达标也会导致支撑挠曲破坏(如图 2.7)。

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(3)支撑失稳破坏

在基坑卸载后,底部土体受力平衡状态被打破,在承压水的作用下使坑底产生较大隆起,与围护结构产生沉降差异导致支撑发生失稳断裂(如图2.8);基坑施工期间,土体开挖过快,支撑安装进度滞后,使得围护结构底部分弯矩值过大发生断裂,上部已装支撑受力突然增大而发生较大挠曲变形,导致失稳破坏(如图 2.9)。

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由于基坑止水帷幕施工质量未达标,造成围护结构连接处水土的过快流失,而基坑外侧水土流失产生卸载则会造成支撑失稳。(如图 2.10);当基坑开挖至一定深度之后,围护结构与土体接触面的土压力减小,会造成支撑与围护结构的脱离。这时,应采取有效措施,防止支撑因受力的突然消减出现的脱落问题发生 (如图 2.11)。

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