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支挡结构作用效应、几何参数、设计状态及设计施工原则

335 2022-07-13 09:54:54

一、作用效应

在选取用于计算极限状态的作用效应时必须参照作用效应。土体材料的重量

(一)必须基于对适宜土体材料的认识来确定土体材料重力密度的设计值。在施工过程中必须进行核验,证实场地实际值不比设计假定值差,这一点必须在工程设计报告或设计书中加以说明。

(二)超载

确定超载设计值必须考虑到基坑周边邻近建筑物,停放或运行的车辆或吊车、贮放的颗粒状材料和各类钢筋型材、各类物品、容器等的影响。

需要注意诸如由岸墙支撑的吊车轨道这种重复超载加荷情况。这类超载所引起的压力可能明显大于由首次加荷或由同等值的静荷载所引起的压力。

(三)水的重量

确定水的重度设计值必须考虑到水是否纯净、含盐或受到化学或其它杂质污染,从而确定是否需要修正常规值。

局部条件如含盐度和泥浆含量可能明显影响水的单位重量。

(四)波浪作用力

波浪和波浪作用力设计值与结构场地的气候和水文条件有关。

(五)支撑力

必须考虑预应力作用引起的荷载效应。确定该设计值必须考虑到锚筋的超张拉和松驰效应。

(六)碰撞作用力

确定碰撞作用力设计值必须考虑碰撞时支挡系统吸收的能量。

挡墙侧面承受侧向冲击,必须考虑挡墙所支护的土体在抵抗墙而冲击时其刚度值增大的作用。必须查清嵌入式挡墙受到横向冲击时土体发生液化的危险性。

大片浮冰与结构发生碰撞,冲击荷载取决于冰的抗压强度和冰块的厚度。冰的抗压强度则取决于其含盐量和均匀性。

(七)温度影响

(1)设计支挡结构必须考虑温度变化造成的影响。

确定支撑锚(锚杆)的荷载特别必须考虑温度变化造成的影响。

(2)确定水面冰层对支挡结构作用力的设计值必须考虑;开始回暖前的初始温度;·温度升高的速率;·冰层厚度。

(3)必须选择适当的回填材料,采取排水或隔离措施,防止在支挡结构后的土体中形成冰晶体。


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四、设计和施工要点

1.进行设计时,必须综合考虑承载力极限状态和正常使用极限状态。

由于土体和支挡结构相互作用的关系复杂,因此很难预先进行精确设计。

在这种情况下需要对支挡结构进行监测。

对多数挡土结构,当墙体所发生的变形足以引起相邻结构或设施发生破坏时即为极限状态产生。尽管墙体或许不会立即坍塌,但是这种破坏程序已明显超过被支撑结构的正常使用极限状态。然而,当土体至少为中密或密实,且采取了合理的施工方法与程序时,对应承载力极限状态的设计方法和安全系数就能保证不会出现此类极限状态,应特别注意存在较大静止水平应力的超固结粘土层的情况,当进行开挖时会使基础周围较大面积范围内土体产生相当大的位移。


2.在进行支护结构设计时应考虑下列因素∶

(1)关于挡墙的施工影响包括;·对开挖基坑坑边提供临时支撑;

由于挡墙施工与安装引起场地应力变化及地基位移;·打桩、钻孔操作过程对地基的扰动;·提供施工通道。

(2)对于已完成施工的挡墙要求有一定程序的止水性。

(3)将挡墙施工至某一低渗透性土层的可行性,从而形成一个隔水层,并应评价相应地下水水流的稳定问题。

(4)在相邻地基中实施锚杆的可行性。

(5)在挡墙支撑之间实施开挖的可行性。

(6)挡墙承担竖向荷载的能力。

(7)结构构件的柔韧性。

挡墙设计必须尽可能地以明白无误的信息对危险程度(即接近承载力极限状态)发出恰当的警示。设计必须避免出现诸如没有明显前期变形的突然倒塌的脆性破坏。

(8)保持挡墙本身及其他相关排水通道的措施。

(9)挡墙和锚杆的外观和耐久性。

(10)对于板桩,需要有足够的截面刚度,足以打入设计土层,而又不丧失闭锁连接。

(11)钻孔或泥浆护壁在敞口灌注前保持稳定。

(12)对于填土,确定所回填材料的性质以及将其靠近挡墙压实的方法。


3.如果设计的安全性和使用性取决于排水成功与否,必须考虑排水系统失效的后果。顾及到维修的时间与花费造成的损失,必须采取下列措施之一(或综合采取)∶

(1)对排水系统必须明确维护计划,并为此在设计中提出相应的措施步骤。

(2)通过可资比较的经验和浸水后的正确估算,明确表明无需维护排水系统即可正常工作。

必须考虑渗流量,渗水压力和水中化学物质含量。