集约化支护结构空间与施工效应影响研究
发布时间：2020-08-19 14:04
【摘要】：城市快速发展,土地开发利用密度迅速提升,推动中央商务区、城市综合体繁荣,使得群体地下结构共同存在且集约化工作,对各类地下结构现有理论和设计方法提出新挑战。本文基于实际工程,发现地下结构群共同作用特征,提出地下结构群集约化设计理念,构建了双排支护桩兼做复合地基的集约化支护结构,采用数值模拟和理论分析方法,研究其空间和施工效应,获得主要结论如下:1、集约化支护结构重视和利用复合地基与坑底桩基对支护结构主被动区的侧向加固作用。双排支护桩兼做复合地基,支护功能完成后应考虑基坑开挖所受弯矩对于复合地基耐久性的影响,并应通过褥垫层厚度调整复合地基与支护桩竖向刚度对于基础筏板的影响。相比于天然地基,复合地基存在使得主动区土压力和侧向位移分别减少20.5%和66.7%,开挖影响范围由2倍挖深减少到1.5倍挖深;基坑被动区则由于抗拔桩的加固作用造成被动区土压力增大15.6%。建议重视和建立地下结构群集约化分析理论。2、研究济南地层条件的基坑空间效应,提出超深基坑整体设计法。基坑阴角影响范围约为2倍挖深,阳角效应随基坑长深比的减小不断增大,当长深比小于1时,达到极限。随着开挖宽度增加,支护结构侧向变形先增大后保持稳定。基坑开挖深度越大,基坑开挖宽度的影响也增大。当基坑挖深超过15m时宽度的影响不能忽视;支护结构水平位移随坑深比的增大而增大,随坑趾系数的增大而减小,当坑趾系数超过2.5时,支护结构基本不受内坑开挖影响;相比于基坑整体计算结果,单元计算和二维平面计算结果偏于保守,基坑深度超过15m应按照整体设计法验算。3、明确钻孔桩施工效应。单桩影响范围约为3.4倍桩径,排桩影响范围随排桩数的增大而增大,当桩数超过25根时基本不再变化,充分影响范围约为10倍桩径;土层分布模式影响钻孔孔壁颈缩曲线变化趋势,但其变形值仅与本身土体参数及钻孔几何参数相关,并不受其他土体影响。4、旋喷桩喷射压力随距离钻孔中心的径向距离增加而减小,喷射压力衰减随深度增加而加快;喷射压力对浅层土体施工扰动大于深层土体,对粉质粘土地基的影响大于粉土地基,其影响范围约为2.7倍桩径。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU753
【图文】：
种影响因素，变形特性更为复杂；④对周边环境和设施安全的要求愈发严格。单纯逡逑根据基坑等级进行变形控制易造成设计不当。逡逑山东省会文化艺术中心大剧院台仓基坑（如图１．１），采用双排桩支护，双排逡逑桩占用复合地基桩位，不仅承担支护功能，而且是复合地基的一部分，“一桩两用”。逡逑基坑开挖监测数据证明，复合地基发挥了侧向加固作用［１］，构建起复合地基、抗浮逡逑桩和支护桩相结合的集约化支护结构。台仓平面形状复杂，基坑开挖深度较大，复逡逑合地基变形控制严格，现有基坑工程理论和设计方法无法考虑复合地基、坑底抗浮逡逑桩对双排桩的影响。因此，开展集约化支护结构研宄，明确空间和施工效应对于发逡逑展基坑工程理论和设计方法，保护周边环境和设施安全具有重要理论和工程价值。逡逑丨褥塾层，ｊ逡逑基逡逑ｊ５Ｌ逡逑＼ｔｔ／邋ｂｅ复合地基逡逑＾逦结构＊Ｊ逡逑
１．２．１集约化支护结构理论研究逡逑城市快速发展，中央商务区不断涌现，高层建筑|Щ⒌叵率摇⒌靥⒒又у义匣そ峁埂⒌叵鹿芾鹊雀骼嗟叵鹿こ碳捌浣峁雇谰霉餐嬖冢ㄈ缤迹保玻斐慑义狭俳叵陆峁共唤鱿嗷プ饔茫乙蚱浣ㄉ杷承虺３２煌只ハ嘤跋欤虻サ牡ピ义戏治龊推矫婕扑隳岩月闶导市枨螅枰捎酶诱迦娴纳杓萍扑惴椒ā＠盍义舷榈龋砘诩媚夏郴庸こ蹋悸强又锌拥纫蛩氐挠跋欤岢隽松畲蠡诱迳杓棋义系睦砟睢ｅ义希慑义蠇Z}爩翦义希渝蹇渝义希斟危铃澹ⅰ徨澹蹂谓せ鵷逡逑＊邋＂0Ｅ＝ＳＣ：！３逡逑Ｓ邋Ｑ邋￥逦＼ｈｄｓｓｚｈＡ逡逑＾丨！逡逑Ｉ逦ｉ逡逑图１．２基坑周边环境示意图ｔ２］逡逑集约化设计的其中一个重要形式就是主体结构与支护结构相结合。常规的支逡逑护方法多采用临时性围护结构，在主体结构施工完成后就退出工作并被拆除或者逡逑遗弃在地下，造成极大浪费，不利于城市地下空间可持续发展。对于集约化支护结逡逑构，可将支护结构与主体结构相结合，实现支护结构永久化，符合社会可持续发展逡逑的理念。左人宇［４］在深入研宄排桩受力特性的基础上提出“一|谩鄙杓疲⒍藻义掀渲猩婕暗降氖┕すひ瘴侍饨辛搜绣场Ｉ虾Ｄ郴庸こ涛挥诔鞘薪ㄖ芗
本文编号：2797175
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU753
【图文】：
种影响因素，变形特性更为复杂；④对周边环境和设施安全的要求愈发严格。单纯逡逑根据基坑等级进行变形控制易造成设计不当。逡逑山东省会文化艺术中心大剧院台仓基坑（如图１．１），采用双排桩支护，双排逡逑桩占用复合地基桩位，不仅承担支护功能，而且是复合地基的一部分，“一桩两用”。逡逑基坑开挖监测数据证明，复合地基发挥了侧向加固作用［１］，构建起复合地基、抗浮逡逑桩和支护桩相结合的集约化支护结构。台仓平面形状复杂，基坑开挖深度较大，复逡逑合地基变形控制严格，现有基坑工程理论和设计方法无法考虑复合地基、坑底抗浮逡逑桩对双排桩的影响。因此，开展集约化支护结构研宄，明确空间和施工效应对于发逡逑展基坑工程理论和设计方法，保护周边环境和设施安全具有重要理论和工程价值。逡逑丨褥塾层，ｊ逡逑基逡逑ｊ５Ｌ逡逑＼ｔｔ／邋ｂｅ复合地基逡逑＾逦结构＊Ｊ逡逑
１．２．１集约化支护结构理论研究逡逑城市快速发展，中央商务区不断涌现，高层建筑|Щ⒌叵率摇⒌靥⒒又у义匣そ峁埂⒌叵鹿芾鹊雀骼嗟叵鹿こ碳捌浣峁雇谰霉餐嬖冢ㄈ缤迹保玻斐慑义狭俳叵陆峁共唤鱿嗷プ饔茫乙蚱浣ㄉ杷承虺３２煌只ハ嘤跋欤虻サ牡ピ义戏治龊推矫婕扑隳岩月闶导市枨螅枰捎酶诱迦娴纳杓萍扑惴椒ā＠盍义舷榈龋砘诩媚夏郴庸こ蹋悸强又锌拥纫蛩氐挠跋欤岢隽松畲蠡诱迳杓棋义系睦砟睢ｅ义希慑义蠇Z}爩翦义希渝蹇渝义希斟危铃澹ⅰ徨澹蹂谓せ鵷逡逑＊邋＂0Ｅ＝ＳＣ：！３逡逑Ｓ邋Ｑ邋￥逦＼ｈｄｓｓｚｈＡ逡逑＾丨！逡逑Ｉ逦ｉ逡逑图１．２基坑周边环境示意图ｔ２］逡逑集约化设计的其中一个重要形式就是主体结构与支护结构相结合。常规的支逡逑护方法多采用临时性围护结构，在主体结构施工完成后就退出工作并被拆除或者逡逑遗弃在地下，造成极大浪费，不利于城市地下空间可持续发展。对于集约化支护结逡逑构，可将支护结构与主体结构相结合，实现支护结构永久化，符合社会可持续发展逡逑的理念。左人宇［４］在深入研宄排桩受力特性的基础上提出“一|谩鄙杓疲⒍藻义掀渲猩婕暗降氖┕すひ瘴侍饨辛搜绣场Ｉ虾Ｄ郴庸こ涛挥诔鞘薪ㄖ芗
本文编号：2797175
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