欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

基坑支护结构的位移分析

337 2021-09-26 16:26:00

一、支护结构位移量与土压力、弯矩的关系

根据土力学原理,如果支护结构向坑内方向位移,则作用在结构上的土压力会从静止土压向主动土压转移,如位移较大,则可能完全减少到主动土压。反之则会增加到被动土压(图 6-6)。因此在支护结构设计时必须考虑支护结构的先期位移。也就是说每个开挖阶段,在支撑架设之前,结构已产生了位移,即先位移后支撑。架设支撑之后,随着下一阶段的开挖,该支撑点的位移量继续增大。在这种情况下,土压力值会从静止土压向主动土压过渡,其结果是支撑点的正弯矩减少,而跨中的负弯矩略有增加,支护结构的总弯矩有所降低。如支护结构是钢筋混凝土的,则配筋约可减少 10%~ 30%。支护结构位移量与弯矩的关系见图 6-7。

image.png

image.png

三、支撑与支护结构位移量的关系

支撑(或锚杆)的刚度、疏密程度,架设及时程度、

image.png

是否施加预应力以及预应力值都会影响支护结构的位移量。显而易见,如果支撑(或锚杆)刚度不足,在外力的作用下,支撑缩短量(或锚杆拉长量)等于支护结构位移量。

image.png

image.png

四、支护结构入土深度与位移的关系

在保证基底不隆起失稳条件下,也就是说入土深度满足最小值要求的条件下,支护结构入土深度与位移量关系不大,曾国熙教授对某工程用钢板桩支护的基坑开挖作了计算,单道支撑的开挖深度为 6.0 m,在其他参数相同的条件下,入土深度为 6.0 m 和 10.0 m 两种情况,位移值和弯矩没有明显差异(图 6-12)。由此可见,如果入土深度满足最小值要求时,企图以增加入土深度来减小侧向位移是徒劳的。Broms 教授对新加坡软弱的海相成因的粘土地层中某深挖基坑工程用有限元法分析后得出的结论,以及 Peck 教授对软弱和中等强度粘土层中深挖基坑钢板桩入土深度得出的结论是一致的。

五、基坑开挖深度对位移的影响

图 6-13 表示基坑开挖深度的影响。开挖深度大,墙体的侧向位移与周围地基土的沉陷都呈非线性地增加,特别是墙体结构的下端侧移明显地增大。

image.png


六、开挖宽度对位移的影响

由图 6-14 知,当其他条件不变时,开挖宽度增加,墙体下部的侧向位移相应增加,周边地基土的沉陷和沉陷范围也有所增加。七、圈梁刚度对位移的影响

由图 6-15 知,随圈梁刚度增大,桩顶位移呈显著减少趋势,圈梁刚度对桩顶位移起重要控制作用。

image.png