预制矩形桩在上海软土深基坑围护结构中的受力分析与应用
2021-01-19刘全林
黑龙江工程学院学报 2021年1期
陈 晨,刘全林
(1.安徽理工大学 土木建筑学院,安徽 淮南 232001;2.上海强劲地基工程股份有限公司,上海 201800)
在基坑工程中,常用的围护结构有诸如地下连续墙、钻孔灌注桩、SMW工法桩、钢板桩等多种选择[1],各种围护形式都有各自的优势和不足。在国家大力推行装配式建筑的今天,预制的标准化围护结构设计与应用为基坑围护提供了绿色化与装配化的前景。预制矩形桩作为其中1种预制围护结构逐渐在基坑工程得到使用。目前,国内外学者对预制矩形桩的受力、计算方法及施工技术都有较多研究[2-4],在一些土质较好、周边环境良好的基坑应用中使用取得了不错的效果。本文以上海软土地区环境中两相邻基坑为例,通过有限元模拟结合现场实测数据分析预制矩形桩结合预应力鱼腹式钢支撑在上海软土地区基坑应用中的可靠性,为基坑工程中使用预制矩形桩围护结构的设计和施工提供参考。
1 预制矩形桩的结构型式与设计计算方法
1.1 预制矩形桩结构形式
预制矩形桩采用工厂化生产,制成成品后运送至施工现场。预制矩形桩结构如图1所示,桩顶甩筋长度为450 mm,与冠梁钢筋笼连成一体浇筑冠梁,桩身预留直径80 mm孔用于起吊构件,坑内侧桩身设置预埋件方便支撑安装时架设角钢牛腿。桩端设计为锥形,方便沉桩,预制矩形桩布置如图2所示。

图1 预制矩形桩结构

图2 预制矩形桩布置
1.2 预制矩形桩的设计计算
1.2.1 围护桩内力计算
预制矩形桩采用平面杆系结构弹性地基梁法进行分析[5],弹性地基梁法计算示意图如图3所示,将水压力以及土压力当作荷载,内支撑简化为弹性支座,坑底以下土体视作为弹性地基,围护桩视作竖向放置在弹性地基上的梁。……
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