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圆形基坑土钉墙支护结构亚洲城88

ca88亚洲城:2018-05-31 19:52
亚洲城88

      在基坑工程中,当建筑物场地的平面形状为圆形或接近圆形时,在平面上可以将基坑布置成圆形或接近圆形。由于圆形基坑的拱效应,具有比一般矩形基坑更好的稳定性,因此圆形基坑常采用圆筒式支护结构,该支护结构以受压为主,可将土压力对圆弧面结构产生的主动土压力转化为结构内的环向应力,且大部分可以自身平衡,因此不需要设置支撑。这种分析方法适用于类似薄壁圆筒形的支护结构,如排桩、板桩及地下连续墙支护结构。这类结构受均布外力或非均布外力作用下,可计算出其由外压力和地基反力产生的弯矩M,轴力N,剪力和变形。对于像土钉墙这种柔性支护结构的亚洲城88则不适用这种分析方法。针对圆形基坑土钉支护结构的特点,对其强度分析进行探讨。
      土体的抗剪强度较低,但土体是一种结构体,具有一定的承载能力和自稳能力。基坑开挖时,存在着使边坡保持直立的临界高度,当土坡直立高度超过临界高度或坡顶载荷较大及其他环境因素发生变化时,将引起土坡的失稳,一般支护结构如桩锚支护结构属于被动制约机制,即支挡结构依靠自身强度、刚度、支撑条件及嵌入深度,形成抗力被动支挡要下滑破坏的边坡土体。土钉支护则是在土体内放置一定长度与分布密度的钢筋与土共同工作,以弥补土体自身强度的不足,增强土坡坡体自身的稳定性,属于主动制约机制。从图可以看出,土钉的抗拉能力可使小主应力增大,摩尔应力向右移,从而减少了土体承受的剪应力。另外,土与土钉组成的复合体使土体强度提高,从而弹性域增大,破坏域上移。随土体位移的增大土钉发挥的作用亦增大。试验表明,土与土钉的协调作用,增强了复合体自身的整体强度与刚度,使其边坡比天然土坡的承载力提高了一倍以上。
      进行土钉支护结构的内部稳定性分析时,须进行土钉强度验算和面板强度验算。进行外部稳定性分析时,将土钉墙视为重力式挡土墙进行抗滑、抗倾及底部地基承载力验算等。从将土钉墙视为重力式挡土墙的角度出发探讨圆形基坑土钉支护结构的强度分析方法。从土钉支护主动制约机制的工作机理可知,土钉与被支护土体形成强度与刚度增大的复合体,增大了挡土墙的抗剪强度,从而在均布外载荷作用时,具有比天然土体大得多的稳定性。对圆形基坑土钉支护而言,类挡土墙的厚度为土中平均钉长,a为土钉与水平面的夹角,相对于桩锚支护结构的厚度而言,其厚度较大。因此,其内部应力就不能根据上述桩锚支护结构的薄壁圆筒模型进行分析,而应根据厚壁圆筒模型进行分析。作用在该厚壁圆筒外壁的主动土压力为均布载荷,但该均布载荷随深度和土层性质变化。根据弹性力学,墙体外的应力,计算时应注意:1)土条重度应分层计算,然后叠加。2)粘聚力按所计算深度处土层的工程参数计算。这里因为土体内相互平衡,对墙体稳定不起决定性作用。故不进行讨论,只讨论对强度的影响。从以上分析可知,在厚壁圆筒墙体外侧达到最大值,减小到零,即对墙体稳定性的不利影响因素随着Y的减小而减小。对于矩形基坑土钉墙支护结构而言,在类挡土墙强度与刚度相同,承受相同的主动土压力情况下,其内部与土压力方向一致的应力大小却没有变化,土体要承受更大的剪应力作用,不利于挡土结构物的稳定。从以上分析可知,由于基坑布置形状的不同,对土钉支护结构物强度、刚度和稳定性的影响也不同。圆形基坑土钉支护形式明显优于矩形基坑布置形式,当基坑半径过大时,这种优势则不明显。
       1)无论被动制约机制的桩锚等支护结构形式,还是主动制约机制的土钉支护结构形式,圆形基坑的布置形式都优于矩形基坑的布置形式。2)类挡土墙土钉支护结构的应力分析,应按照厚壁圆筒理论进行分析,不同于桩锚式的薄壁圆筒分析模型。3)若圆形基坑直径很大,则基坑布置形式的优势不明显。圆筒形桩锚支护结构的矢跨比小于1/8时,就需要设置支撑,土钉墙复合墙体内两种空间形式的应力分布也趋于相同。


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