用钢筋混凝土支撑代替钢支撑的深基坑支护特性研究

，
特别是 在 中 等 风化 岩
微风 化岩 中 节理裂 隙 较 发育
、
。
由 于難模型 对称
，
即沿
内 上 覆第 四 系 全新统 人 工 堆积层
海 积层
、
海 冲积 层
花岗岩
，
地 层深 度 方 向 采用莫尔 模拟
（
方向
）
土 体材料 来
残积 层
，
下 伏燕 山 期 花 岗 岩
，
主要 地层 计 算 参 数如 表
。
元模型
对 钢 筋混凝 土支 撑所处不 同 空 间位置 的 围护 结构 侧
I
l f
l
土木
建筑
特 性的 变 化 采 用 深 圳 地铁 常 用 的
，
混 凝土 内
表
土 层 计 算参 数
支 画 析 比较
因此
。
編
，
二
，
按 以 下 个方案 进行 计 算分 析
表 计 算方 案
见表
卜
二
。
。
素填 土 砾砂 砂砾黏土
支撑
岗 岩在 风化個 下 形成 残 积层
， ，
；
未 考虑 围 檩作 用 花
方 樘 —轱 ？ 枯 先 刚 培
，
假定钢 支撑 与钻 孔桩 为 铰接
，
混
上 部 沉 积海积 的 觀 层
’
，
海冲 计算 氾 围
、
积的 砂层
，
驗 为 人工
、
土
。
车站 聽 没 发糖 层
下 部基 计 算 模 型尺 寸 为 取 沿 方向
基坑 支护方 案
围 护 结构 竖 向 布 设
道 水平 钢 管 支 撑
；
，
钢 管 内 支撑采 用
■
工■
，
可 施加 预压 力
釗 道 支 撑 中 心 标 高在
’
下 义
’
削 古塏 第 道支 撑磁 为 地表 下 下
第 道 支 撑絲 为地
。
本文 以潮
，
二期 工程 大 新總
：
程为 例
，
粒二 维 有限
、
表下 为 分析 比 较 内 支 撑采 用 钢筋 混凝土 和钢 管 情况 下 基坑 支护
■
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钻孔 併
旋吵
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，
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制
尺
位 图
丁
丄
图
围
护结构 剖 面 及 地层 特征
有 限元计 算 网 格
钢支 撑或 钢筋 混 凝 土 支撑 均采 用 梁 单元
模拟
。
’
钢筋 混
接触 面 之 间 传递 可设置极 限 摩阻 力 触压 力 乘 以库企摩 擦 系 数 土 之 间 发生 剪 切滑 移
n 麵
深圳 市建 设
所 在地 区 为 海积 平原
’
地形 略有起伏 地 势西 蘇低
’
’
舰面
綱
均深 度
孤
纖細
。
娜佩 驗
，
标 准宽度
盾构 并 段
扩大段
：
理论
人
工
工程 实 践 表 明
’
支撑 刚 度是影 响 基坑 变 形 的 关键 因
方案
，
钻 孔 桩 直径 深度 约
桩芯 间 距
。
车 站 主体 标
刚 度 而使 整个基坑受 力 郷 呈现 出 较 大空 间 整 体航
，
围 护 结构 与 土体 之 间采 用 接 触模型
。
考虑 了 钢筋 混凝 土 支撑设置在 不 同 的 支撑位 置
深基 第
：
了 不 同 开挖 阶段支撑 轴 力 及 围 护 墙侧移 的 变 ■ 律
结 果 表明
，
：
撑 采 用 钢 筋混 凝土 与 采 用 钢支撑对基
，
坑 的受 力 变 形 影响 不 显著 湘 弯矩 围 护结构 变 开
平翻
准段 钻碰
彳 。
盾构 井扩 大段钻 孔観 入深 度约
地 了㈣安 全
。
旋 赚与钻 孔 桩 有
。
咬合
，
桩 径为
，
嵌
而 采 用 钢支 撑可 加難 工 进度
’
’
并能 在艱开 挖期 间 施 加
固 深度不小 于掛 旅以 下加
狐九 可 重复 利 用 极有效 作 用
°
对确保 基坑稳定和 施 工 安 全 也能 起到 积
鳩
支麟 型 钢支撑 钢支撑 钢支撑 支撑 类 觀力
钢 叉揮
方案 二 预励 土
全 风化 强 风化
中 风化
傾
第 第 第 道 道 道
钢 支撑 钢 支撑
计算觀
有关 肢 和 计算舰
彳
—
预压 力
支 撑类 钢 支撑 钢 支撑 钢 助 混凝 土 支撑
预压 力
第 第 第
道 道
钢支撑
设 地 表面和 各土 层均 呈 匀 质 水平层 状 分布
钻孔 咬合 贼钻孔灌 注 桩加 内 支撑体 系
，
地铁
工娜兄
、
二期 工 程 中
内 支撑 几乎全 部采 用 钢管
，
。
由 于钢 管支撑 为 土 方
工 程 基本情况 大 新站位 于深圳 市 南 山 区 桃 园 路与 前繊交观 口
，
超挖 留 前 能
翻溶
出 现变 形 过
甚至讲 塌事 故
’
又
驗
考虑 到 需要
湛抛￡ 工 引 起周 边 环 境
地层
库仓 理 想弹 塑性 本构 模型
选取 实 体 单元
厚度及 難 围 护结构 麵 如 图 麻
钻孔 灌注桩采 用 梁单 元
。
觀，
围 护结构 与 土 体 之
间 采 用 接触 模 型模 拟
索填
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丨
关湖
：
但根据 基坑 受 力 变 形性状
钢 筋混凝土支 撑若设 在基坑 中 部 可充分 利 用 其 抗压性 能
减小
。
；
钢 筋祖支 擻
钢支撑
有限 元 分析
》
引言
随 着 城 市化进程 的 力
深度 大且 周 边环境 复杂 的基坑越
’
来越 多
。
以 深圳 市地铁 工 程 为 例
、
勝 充 支护形 式主 要 包
。
下连 ■
用 钢
筋混凝
广 东深圳 刘树 亚
，
撑 代替 肢 撑的 深基坑
支护特
深圳 市地 铁 集团 有限公 司
’
性研
，
究
余 志江
深圳 市市政 设计研究 院 有 限公 司 广东深 圳 潘 晓 明、 欧 阳 蓉
摘 要
：
为 控 制 基坑 的稳 定性 和施 工 对 周 边 环境 影响
。
，
国 内 部分城市建设行
管 部 门 要求 深基坑 第
。 ，
’
当 极 限 摩 阻 力 大于 接
，
凝土 支 撑 与 围 护桩 刚 性连 接
土体
、
，
钢 支撑 与 围 护 柱铰 接
剖分 后 的
，
桩土 之 间 不 会发 生滑动
；
各 土层 的 应 力 应变 响 应 均 在弹 塑 性 范 围 内 变 化 孔 桩和 内 支 撑 的 刚 度较 大
’
钻
认 为 在弹 性范 围 内 变化
；
道
钢支撑
设 土体与 钻 孔桩边界 面 上 为 库企摩 擦
；
计 算 中 未 考 虑旋喷桩 帷幕
地 质情况 场地地 质 构 造 主要表 现为 燕 山 期 花 岗 岩 岩桨 侵 入作 用
’
撑必
，
须采 用 钢 筋混 凝土支 撑
利 用 有 限 元 软件
为 研究钢 筋混 凝土支 撑代 替钢 支漏后 的 基坑 受 力 变 形性 状
，
以深圳 地铁某基坑 工 程 为 例
。
对钻 孔 灌 注 桩 围 护 结 构
内 支 撑体 系 进 行 了 有 限 元 分析
’
分析 时
，
土 体采 用
’
々 “
分析
理 想弹塑性模型