浅谈地下连续墙基坑支护设计方法论文_林旺,郭佳伟

河北建筑工程学院 河北 075000

摘要:对某实际工程进行地下连续墙基坑支护设计,采用朗肯土压力原理对土压力进行计算,利用等值梁的方法对地下连续墙进行内力计算。并与理正深基坑电算结果进行对比,对比结果显示计算方法基本可行,可为类似工程做参考。

关键字:地下连续墙;基坑支护;朗肯土压力;等值梁

1工程概况

拟建建筑物由办公楼、商场及地下车库组成,地下商场和地下车库为2~3层地下室,基坑开挖底标高为11.9米。根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)的有关规定,基坑各段均为一级。场区原为拆迁地,整体较平坦,局部起伏较大,基坑周边地面宜进行整平,当现状地面标高低于整平标高时,应保持现状,不宜人为垫土填平增加基坑深度,基坑开挖深度约12.1米。

基坑西侧为2栋居民楼,地下室外墙线距住宅楼最近处约34.71米,住宅楼为11层混凝土框架结构。基坑北侧为规划道路,拟建地下车库外墙线距道路南侧边缘约6.06米,道路北侧为一办公楼(4层砖混结构),其距拟建地下车库外墙线约27.28米。基坑东侧北段为后期规划绿化用地,较为开阔,施工期间为总包方临舍用地;南段为公交车站,地下室外墙线距离公交车站单层钢结构最近处约25.98米。基坑南侧西段为本项目拟建售楼处用地,其南侧为北园路,地下室外墙线距离北园路约28.89米;南侧东段为公交车站,地下室外墙线距公交车站单层钢结构约24.16米,详见图1.1。

图1.1

2内力计算

根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012,嵌固深度构造要求,由公式:嵌固构造深度=嵌固构造深度系数×基坑深度,有ld=0.200×12.100=2.420m。以该嵌固深度进行计算土压力。建议施工塔吊均设在坑内,不考虑其荷载对基坑的影响,荷载按均布荷载q=30kPa计算。根据JGJ120-2012《建筑基坑支护技术规程》,土压力计算采用水土合算,利用朗肯土压力理论计算土压力。

采用等值梁的方法对地下连续墙进行计算与设计,相比于二分之一分担法,结构力学力矩分配的方法更精确。地下连续墙刚度较大,把锚杆简化为不动铰支座,嵌固处简化为固定端,即把连续墙简化为一多跨连续梁,查询资料知,支反力可以根据结构力学中力矩分配的方法计算得出。计算简图如图2.1所示。

由结构力学求解器求得支反力:T1=151.84kN,T2=293.28kN,MA=180kN m由支反力和土压力合力可得支护结构内力图,如图2.2所示。由图2.2可知,反弯点出现在12.8米处,结合深基坑理正软件知基坑内侧最大弯矩出现在10.45米处,基坑外侧最大弯矩出现在基底处。理正深基坑电算内力图结果如图2.3所示。

对比可见以上计算方法基本可行,地下连续墙刚度足够大,但不是无穷大,实际地下连续墙存在着一定的位移,在计算内力时忽略了这部分因素;简化支座时实际上锚杆的受力比较复杂,运用以上方法为了简化计算;利用结构力学的方法求解内力时忽略了基坑逐层开挖的影响。

3支护设计

本设计基坑按照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012设计,支护结构安全等级为一级,支护结构重要性系数γ0=1.1,冠梁宽度为1m,冠梁高度为0.8m。地下连续墙类型为钢筋混凝土类型,混凝土等级C35,墙厚h=0.8m,迎土面和被土面混凝土保护层厚度70mm,纵筋选用三级钢,水平筋选用二级钢,拉结筋选用一级钢。支锚类型为锚杆,支锚道数2层。

冠梁宽度不宜小于墙厚,高度不宜小于墙厚的0.6倍。因此取冠梁尺寸为b×h=1000mm×800mm。混凝土强度等级为C35,钢筋采用HRB400级。腰梁内力按多跨连续梁计算,计算跨度取相邻支撑点的中心距为2m,荷载取支反力。腰梁采用钢筋混凝土类型,腰梁截面尺寸 ,混凝土强度等级为C35,混凝土厚度取70mm,钢筋采用HRB335。

4结论

通过对某实际工程进行地下连续墙基坑支护设计,采用等值梁法对其进行内力计算,与电算结果对比,此设计方法基本可行,可供类似工程参考。

参考文献

[1]中国建筑科学研究会. 建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012[S]. 北京: 住房和城乡建设委员会, 2012.

[2]杨予.深基坑支护优化设计[D].南宁:广西大学,1999.

[3]欧颖懿, 杨志宏. 两层锚杆地下连续墙设计计算方法[J]. 广州土木与建筑, 1999, 29(4): 37-38.

论文作者:林旺,郭佳伟

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/21

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