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基坑悬臂式围护结构的组成

316 2021-10-12 09:46:46

未加任何内支撑或锚杆.仅靠插入其基坑底下一定深度。以取得嵌固和稳定的围护结构称为悬暨式围护结构。由于基坑底以上部分呈悬臂状态(图 4.1-1).围护结构的弯矩随开挖深度成三次方增加。故与有内支撑的围护结构相比。这种结构的桩顶位移及杆件弯矩值均较大,选用时应慎重考虑。一般应考虑下列情况;

(1)通常只在单层地下室及支护高度小于 5m 时采用。

(2)基坑底以下的地质情况良好,有较大的c,φ值。有足够作为杆件插入当作嵌固端的能力。

(3)在基坑底部及桩端处不是软弱土层,因为这二二处是杆件平衡的关键部位,在这二处产生的反力较大,如为软土层,对整个结构的稳定非常不利(图4.1-2)。

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当基坑底下被动区土质情况不良时。可考惠梁用人工加固的办法.以提高被动区的被动土压力。

悬臂式围护结构可分为板桩式结构、排桩式结构和地下连续墙结构,地下连续墙结构在第 11章地下连续墙技术部分介绍,这里只介绍板桩式结构和排桩式结构。

板桩式结构

板桩式结构是用各种截面型式的构件单元相互之间用锁口搭接而成的连续挡土结构。板桩式结构按材料分类,大致有以下几种类型∶

1.钢板桩

钢板桩常见的断面型式有 U 型、Z型等多种形式。需要并接的时候,钢板桩通过边缘的锁口连接,相互咬合而形成连续的钢板墙,起到挡土、挡水的作用(图 4.1-3)。

与其他桩型相比,钢板桩的抗弯刚度较小,采用U型或Z型之后,可以增加抗弯能力,但悬臂的钢板桩仍会有较大的变形,使用中应预先对其可能发生的位移量进行估算。

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2.钢筋混凝土或劲性混凝土板桩

预制的钢筋混凝土板桩常用矩形、圆形、工型或T型(图4.1-4),也可以采用管柱形把直径做得更大,按施工能力分成若干节逐节连接。

劲性混凝土与钢筋混凝土板桩从制作、打人和使用过程来看是极其相似的,唯 一不同的是劲性混凝七板桩所采用的是型钢拼接而成的骨架代替普通的钢筋笼骨架.因此劲性混凝上板桩具有更大的抗弯能力和抵抗悬臂端产生过大变形的能力。

3.木板桩

选用质地良好,且能抗锤击的木料加工,根据一定的施工要求制成能够符合支护板桩挡土或部分挡水需要的结构型式(图 4.1-5)。

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木板桩支护一般只话用干土质较好。对边坡稳定有较大安全保障的情况。常见的木板桩只使用单层板桩挡土,对于有一定防渗要求的,也可设置双层木板桩,中间夹填粘土类防渗材料组成具有复合作用(挡土及挡水)的板桩墙。

4.组合型板桩

这种板桩的主要特点是利用抗弯刚度较大的型钢如工字钢或槽钢作为受弯的悬臂杆件。而挡土作用则由木板来承担。因而能够各自发挥材料最大的优点,同时又能协同工作,达到节省材料、施工方便的目的(图4.1-6)。

在基坑的周边方向上,悬臂式板桩的密度即桩与桩之间的间距。需要通过计算来确定,它与桩体材料、土质情况、地下水位以及桩体本身的尺寸,允许强度和最大变位量等有关。悬臂式板桩由于其适用范围是土质条件较好,边坡容易稳定的浅层地下室开挖,所以通常在对挡水要求不高的情况下。板与桩的功能相对比较独立。板用干挡土.桩用干保证强度和稳定,这就有可能使板做得相对较薄,而把主要的注意力集中于悬臂桩的设计和施工。

排桩式结构

这是目前在基坑支护工程设计中采用最为广泛的一种形式。即利用各种类型的钢筋混凝土桩紧密排列的型式。为施工方便。桩与桩之间保持-定间距,在软土地基中常取约20cm的净距(图4.1-7)。当有地下水或桩背(即主动土压力区)有含水量较大的软土时,应在桩背设计止水帷幕,以防止地下水或淤泥渗漏入基坑内。

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