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基坑撑锚结构设计与施工

293 2021-09-07 15:54:59

支撑和锚拉(简称撑锚)是基坑支护结构的主要组成部分,也是基坑设计中的重要内容,锚撑材料和结构形式的选择,不仅直接关系到土方开挖和基坑安全。而且对基坑的工程造价和施工周期影响很大。

撑锚结构设计一般应包括以下内容∶材料选择和结构体系的布置;结构的内力和变形计算; 构件的强度和稳定验算;构件的节点设计;结构的安装和拆除设计。

撑锚结构设计时还应注意以下 问题;

(1)撑锚体系一般只实用于由钢和混凝土材料组成的墙式和桩式围护结构,如钢板桩、混凝土钢板桩、柱列式钻孔灌注桩和地下连续墙等。对于水泥土围护墙,由于墙身材料强度较低,不宜加设撑锚。

(2)撑锚结构必须采用稳定的结构体系和可靠的连接构造,锚撑体系应具有足够的刚度。对于安全等级为一级的基坑内支撑,除应满足承载力要求外,还应满足变形的要求。

(3) 撑锚结构形式应力求荷载传递路线简单,受力明确,施工方便,常用结构形式有单层或多层平面支撑体系和竖向斜撑体系。

(4)撑锚体系应结合土方开挖方式,尽可能为土方作业创造条件。

(5)撑锚结构布置不应妨碍主体结构的施工。

(6)撑锚材料的设计强度、弹性模量和线膨胀系数等物理力学指标,以及撑锚构件的变形、稳定和截面承载力验算应符合国家现行《钢结构设计规范》(GBJ17-88)和《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)的规定。

一般情况下,在撑锚结构上不考虑施工机械运行和材料堆放等作用。 当必须利用撑锚构件兼作施工平台或栈桥时,或采取逆作法施T时,应进行专门的设计。

第一节 内支撑材料的选择

内支撑材料主要有; 木材、钢材和钢筋混凝土等材料。除了一些小型基坑有时采用木支撑外,目前在一般的建筑工程和市政工程的基坑中都采用钢结构或钢筋混凝土结构体系。有时在一个基坑中也有将钢和混凝土支撑混用的情况。钢结构支撑和混凝土结构支撑的优缺点如表4-1。

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对于水泥土围护墙,由于它的材料强度和变形模量比钢和混凝土,低得多,-一般情况下不适宜设置支撑。 在特殊情况下, 需要对水泥墙体架设支撑时,除了应验算节 点处的墙体强度外,还应对墙体和支撑锚点部位采取加引强措施。

柱列式或桩墙式围护结构。墙体厚度通常较小。 而目在水平 方向往往是不连续的,必须靠撑锚结构才能建立起整体刚度。此外挡一七结构所受的外力作用也不同于其它结构。除了场地的岩士工程性质外,还受到环境条件、廉工方法、时空效应等诸多因素的影响,往往会产生常规计算难以预估的意外变形。撑锚结构的设计必须适应上述的特殊情况,因此必须采用稳定的结构体系和可靠的连接构造。避免采用由于局部构件失效而有可能波及全体的结构体系。通常采用多次超静定结构托式,其目的是即使局部构件失效也不致影响整个支撑结构的稳定。