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《采用盖挖逆作法施工的深基坑支护变形计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、总第94期西部探矿工程seriesNo.942004年第3期WEST-CHINAEXPLORATIONENGINEERINGMar.2004文章编号:1004—5716(2004)03—0075—04中图分类号:U45613文献标识码:B采用盖挖逆作法施工的深基坑支护变形计算121卫丹,张红兵,姚伟峰(1.河海大学岩土工程研究所,江苏南京210098,2.盐城市交通工程质量监督站,江苏盐城224002)摘要:鉴于城市地铁建设中对于安全性的特殊要求,许多地铁站采用盖挖逆作法施工,由于施工中的支撑为永久支撑,常常为整块的厚板,有较高的抗压刚度和不可忽视的抗弯刚度,与传统方
2、法中简化为二力杆的临时支撑有很大的不同。在传统弹性地基梁法的基础上发展完善,使之更全面的考虑基坑的施工过程和支撑的性质,不失为一种好的计算方法。关键词:深开挖;弹性地基梁;盖挖逆作法随着城市建设的发展,出现许多新的作业方法,传统的设计方法已经越来越不适用于现在的作业方式,本文在株洲工学院肖宏彬老师和同济大学蔡伟铭老师提出的理论的基础上,推出一种考虑顶部支撑,考虑支撑抗弯刚度与分步施工的改进弹性地基梁法,适用于采用盖挖逆作法施工深基坑支护桩内力及位移计算。1计算原理对于无顶部支撑支护类型的计算原理,在肖宏彬老师和蔡伟铭老师的论文中已有论述,现提出考虑顶部支撑的计算原理。
3、挠曲方程4dyEI·4=-kby+bP(x)dx式中:P(X)———侧土压力分布函数;kby———土的弹性抗力。当采用“m”法计算,取单位长度挡土结构分析,k=mx,b=1,挠曲方程变为:4dyEI·4=-mxy+p(x)dx对于开挖面以上的桩,m=0,挠曲方程变为4图1基坑支护示意简图dyEI·4=p(x)dx在有支撑的情况下为了避免求解微分方程的麻烦,可将桩式中:pi(xi)———第I段桩上侧土压力分布函数;体分成若干段,对于图1中N道支撑的情况,其中设置了顶部支pl———开挖面以上土的自重引起的在开挖面以下土的侧压撑和基坑底面支撑,可将桩体分为N段,在桩顶,各支
4、撑位置及力。开挖面处建立一个坐标系,则各段桩的挠曲微分方程为:式(1)所表示的微分方程的通解及其各阶导数可表示为d4y231y11x1x1x1a11T1(x1)EI·4=p1(x1)0≤x1≤h1dx1y′112x13x2a12S1(x1)114=+EI·dy2=py″126x1a13EIR1(x1)42(x2)0≤x3≤h3dx2y16a14Q1(x1)4EI·dy3=p3(x3)0≤x3≤h3yn-11xn-1x23an-1,1Tn-1(xn-1)4n-1xn-1dx3y′n-112xn-13x2an-1,2Sn-1(xn-1)nn-11⋯⋯=+4y″n-126x
5、n-1an-1,3EIRn-1(xn-1)dyn-1EI·dxn-1=pn-1(xn-1)0≤xn-1≤hn-1yn-16an-1,4Qn-1(xn-1)4dynEI·4=pn(xn)0≤xn≤hndxnMar.2004西部探矿工程76No.3BxAxExBxAxExM0234y234aaa21aaayN=EIQ0BxAφEφy′2BÊAÊEÊM0y′Naa2a3aa2a3Pl=Q0y″NAmEm式中:M0,Q0———开挖面处的弯矩和剪力。Bm2PlyNaa考虑桩顶的边界条件:EQ①弯矩为零:M=EI(y1″)x1=0=2EIa13=0∴a13=0BQAQa②剪力为零
6、:Q=EI(y1Ê)x1=0=2EIa14=0a14=0式中:a11～an-1,4———积分常数,待定;考虑点1的变形连续条件的静力平衡条件:Qi(xi),Ri(xi),Si(xi),Ti(xi)———荷载函数,分别表示为第I段桩①位移连续:(y1)x1=h0=(y2)x2=0中pi(xi),在0到xi区间的一、二、三、四重积分,即:1Bx0Ax0Ex0x∴a11+h0a12+T1(h0)=2M0+3Q0+4PIiEIaEIaEIaEIQi(xi)=∫P(i(xi)dxi0②转角连续:(y1′)x1=h0=(y2′)x2=0xi1BÊ0AÊ0EÊ0Ri(xi)=∫∫P
7、i(xi)dxi∴a12+S1(h0)=M0+2Q0+3PI0EIaEIaEIaEIxi③弯矩连续EI(y1″)x1=h0=EI(y2″)x2=0=M0Qi(xi)=∫∫∫Pi(xi)dxi0∴M0=R1(h0)xiQi(xi)=∫∫∫∫Pi(xi)dxi④剪力连续EI(y1Ê)x1=h0=EI(y2Ê)x2=0=Q00∴Q0=Q1(h0)荷载函数的物理意义为:BX0,,BÊ0,AX0,AÊ0,EX0,EX0,可从有关文献上查阅到。上面Qi(xi),Ri(xi)分别表示从原点到xi范围内作用于桩上的侧土压的变形连续条件和静力平衡条件可用如下矩阵形式表
