内撑式地下连续墙基坑直角角部效应分析研究.doc

PAGE / NUMPAGES 内撑式地下连续墙基坑直角角部效应分析-工程论文 内撑式地下连续墙基坑直角角部效应分析 隋修志 SUI Xiu-zhi；刘训臣 LIU Xun-chen （石家庄铁路职业技术学院，石家庄 050041） （Shijiazhuang Institute of Railway Technology，Shijiazhuang 050041，China） 摘要：内撑式地下连续墙具有明显地角部效应，内支撑布置方式会对围护结构地受力性状产生很大影响.通过有限元方法分析了四种支撑方案下连续墙地位移和受力情况，得出支撑地平面间距不宜过大，为内撑式地下连续墙地设计提供理论支持. Abstract： The layout of interior bracing has a great effect on the displacement and force of underground diaphragm wall， and the building envelopes have obvious corner effect. The force and displacement of four design schemes were analyzed by using finite element method， the result shows that the space of bracing should not be too large. 关键词 ：地下连续墙；深基坑；角部效应 Key words： underground diaphragm wall；deep foundation pit；corner effect 中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）19-0084-03 基金项目：河北省高等学校科学技术研究重点项目（项目号：ZH2012084）. 作者简介：隋修志（1964-），男，山东潍坊人，教授，硕士研究生，长期从事土木工程方面地科研与教学工作. 0 引言 地下连续墙是深基坑支护中最常用地方法之一，许多学者针对地下连续墙地设计和施工进行了计算理论和方法[1-5].随着计算机技术地普及，数值解方法已成为地下连续墙等深基坑挡土结构地设计计算有效方法，其中弹性地基梁地数值解法是此类方法中相当实用，且使用广泛地一种计算方法[6].但其也存在一定地缺陷，如未反映深基坑开挖过程中，支撑和墙体共同作用下，各种因素对墙上土压力分布和墙体内力地影响；未考虑深基坑工程在施工过程中，支撑特别是角支撑两端点位移间地相互影响.对于内撑式连续墙，由于支撑和角撑地作用常常使得内撑式连续墙地角部刚度增强，应力集中现象得到一定程度地缓解. 1 工程概况 某深基坑地下连续墙，墙体支撑和圈梁都采用C30混凝土，墙体厚0.6m，深19.5m，墙体抗弯刚度地折减系数取0.6，圈梁抗弯刚度折减系数0.85，腰梁折减系数0.66.支护结构周围单层土，土层参数γ=18kN/m3，c=0，?准=20°，地基水平抗力系数地比例系数m=6MN/m4，均布超载20kN/m，坑外水位1.0m，坑内水位11.0m.两层支撑，圈梁与腰梁截面都为0.6×1.5m2，支撑截面0.6×0.8m2，竖向位置分别为0.5m和5.3m，分三步开挖，开挖深度分别为2m、6m和8.5m.标准矩形基坑60×60m2，支撑地平面布置如图1所示. 2 基坑直角角部效应分析 本文考虑四种方案地角撑布置，角撑分别置于距离角部5m、l0m、l5m和20m地位置（见图2）.经计算，在各种角撑布置方案下地墙肢I地水平截面位移如图3所示，墙肢I在无支撑及角撑分别置于距离角部l0m、20m时地位移和弯矩如图4、图5所示. 由图3水平位移可知，角撑地设置可以大大减少角撑作用位置墙体地位移.当角撑位置由角部向基坑中部移动时，墙项圈梁位移不断减少.由于角撑为圈梁提供了弹性支点，圈梁由两端固支梁转变为多跨连续梁，其变形特性和受力特性都得到了很好地改善.多跨连续梁地跨度越均匀，其变形和内力越小.当采取方案4地角撑布置方式时，圈梁被分成相等地3跨.由图3中方案4地圈梁位移可以看出，中跨位移大于边跨，说明基坑地角部固定效应较为明显.图5表示角撑地布置方案对墙体内力和变形地影响曲线，图中标志点地数值表示计算截面与基坑角部地距离. 由图3可以看出，角撑地设置可以明显改善墙体地变形特性，大大降低墙体变形.由方案2地墙体位移曲线可以看出，在角撑位置10m和基坑角部地范围内，墙体5m处和l0m处地变形相比无角撑时都得到了明显地改善，墙顶位移和墙体截面内地最大位移减小：但在角撑布置点10m