欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

基坑门架式围护结构

346 2021-11-04 10:19:58

概述

双排桩围护结构是一种新型的围护结构。它是由两排平行的钢筋混凝土桩以及在桩顶的压顶梁和联系梁形成的空间门架式围护结构体系。这种结构具有较大的侧向刚度,可以有效地限制围护结构的侧向变形,因而其围护深度比一般悬臂式围护结构深。

从结构上分析。双排支护桩如同嵌入土中的门式框架。与单墙悬臂围护结构、内撑式用围护结构和拉锚式围护结构等型式有明显差异。由于双排桩围护结构与其他围护结构相比具有施工方便。不用设置内支撑,挡土结构受力条件好等优点。目前在实际工程中得到了广泛的使用,但其实际受力机理还需进一步研究。

研究表明;前后排桩距 b<4d(d 为桩径)时。门架空间效应差;b>8d 时。门架空间效应也差,联系梁成拉杆作用。在软粘土地基中,双排桩围护结构变形较大,常用于开挖深度已超过一般悬臂式围护结构的合理围护深度,但深度也不是很大的情况。

9.3.2计算模型

在计算双排桩围护结构时,首先必须确定土压力分布情况及嵌固端位置。由此可引出多种计算模型。

1.根据文克尔假定的计算模型

图9.3-1为目前双排桩分析计算中大多数学者意见较为一致的分析计算模型,该模型以结构内力分析所采用的门式框架分析基本方法为基础,考虑了土与桩的共同作用。

image.png

(1)开挖后的桩侧土压力

将基坑底面线以上部分的桩背土、桩间土以及基底以下土与桩的相互作用情况分别加以研究。

1)基底以上部分后排桩的桩背土压力

基坑开挖后,双排桩将朝基坑一侧发生横移,后排桩的桩背土压力,由静止土压力向主动土压力方向发展。离地面越近,桩的位移幅度越大,土压力就越趋于主动土压力。另外,对于内摩擦角不大的粘土层。主动土压力与静止土压力在数值上就相差不大。用主动土压力作为后排桩基底以上部分的桩背土压力,不失为一种较好的假定。

2)基底以上部分的桩间土压力

桩间土受桩的隔离,随桩身的横移而扰动,近似地将基底以上部分的桩间土,看作受侧向约束的无限长土体。应用平面应变问题的物理方程,并近似地认为症间土的横向应变为零,于是,桩间土的侧压力 p;可按下式计算;

image.png

image.png

2.根据经典土压力理论确定土压力的计算模型之一

假定前排桩桩前受被动土压力,后排桩桩后受主动土压力,桩间土压力为静止土压力,以此可求得门架的弯矩及轴向力。这种模型最为简单,但反映的影响因素少。计算结果误差较大。

3.根据经典土压力理论确定土压力的计算模型之二

本模型的基本计算假定为∶(1)因桩顶采用刚度较大的钢筋混凝土压顶梁连接.因此可将前后排桩与桩顶联系梁 AB 看作一个底端嵌固的刚架结构。联系梁与前后排桩结点 A、B 可视为直角刚结点。(2)联系梁 AB为没有变形的绝对刚体,不产生压缩和拉伸变形,只能平移而不产生转角。

通常双排桩分梅花形排列和前后排矩形排列,如图 9.3-3 所示。根据不同的双排桩排列情况,可分别求得作用的土压力。

①梅花形排列

如图9.3-4a,考虑桩间土对土压力的传递作用,一般情况下前排桩与后排桩的土压力是不同的。

基坑开挖后,前排桩与后排桩的土体一侧均作用有主动土压力 σ。,由于桩间土的存在,

image.png

image.png

image.png

image.png

image.png

image.png

image.png

image.png

image.png

image.png

image.png