超深基坑工程预加轴力施加方法的分析和意见

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深基坑钢支撑施加预加轴力的合理数值分析

深基坑钢支撑施加预加轴力的合理数值分析

文章 编号 :0 9—7 6 (0 6 0 —0 3 10 7 7 2 0 ) 5 3 6—0 4
深基坑钢支撑 施加预加轴 力的合理数值分析
王光 明 , 萧 岩 , 常 亘 卢
( 京 市 市政 工程 研 究 院 , 京 10 3 ) 北 北 00 7

要 : 析 了 地铁 深 基 坑 钢 管 支 撑 施 加 预 加轴 力 的 作用 , 据 现 场 不 同 钢 支 撑 施 加 预 加 轴 力对 比试 验 结 果 , 支 护 效 简 根 对
2 施加 预加 轴 力数值 问题
钢 支 撑施 加 预 加轴 力 的作 用机 理 是 利 用 钢材 轻
与混 凝 土支 撑相 比, 大 的优 越 性是 可 以快 捷 施加 预 最 加轴 力 , 是一 种 良好 的积 极 支护措 施 。
1 钢 支撑 施 加预 加轴 力作 用
质、 高强 、 理想 弹 塑性材 料 特性 , 预先 给 钢支撑 施 加 一 定 轴力 , 来抵 抗 基坑 侧 向土 压力 , 而 达到 控 制 基坑 从
果进 行 了理 论 分 析 , 出 了地 铁 深 基坑 钢 支撑 施 加 预 加 轴 力 的 合 理数 值 。 提 关键 词 : 加轴 力 ; 支 撑 ; 基坑 ; 护 预 钢 深 支
中 图分 类 号 : U9 2 T 4 文 献标 识 码 :B
Nu e ia a y i f e t e sn t e u p r sf r m rc l An l sso sr si g S e l p o t Pr S o De p F u d to i u wa e o n a inP t nS b y i
市 市 政 工 程研 究 院 副 总 工程 师 。
由表 1可知 , 最保 守 的 G 5 0 7 2 0 按 B 0 1 — 0 3确定 的

支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响分析

支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响分析
没 汁值 ( k N ) 值 ( k N)
2 7 60 2 7 64
2 7 66 2 7 82
最 大位移 ( m m )
1 3 27 1 3 .1 7
1 3 . 0 8 1 2 . 5 2
饿 ( k N )
21 5 4 2l 6 2

程 场 地 土 层 依 次 为人 工 填 土 、 中砂 、砾 砂 、 全 风 化 花 岗岩 、强 风 化 花 岗岩 、 中风 化 花 岗 岩 。地 下 水 埋 深2 . 0 m 。基 坑 采 用 8 0 0 m m 厚连续墙+ 3 道 内支 撑 支 护 , 第 一 道 为 钢 筋 混 凝 土 支 撑 ,第 二 、三 道 为钢 支撑 。 岩土物理力学参数取值见表 1 , 围 护 结 构 平 面 布 置 及 剖面图见阁1 、 图2 。
城市 建筑 I 地 基 基础 l U R B A N I S M AN D A R C H I T E C T U R E l S U B G R A D E . F O U N D A T I O N
支撑 刚度及 预加轴 力对 基坑变 形和 内力的影 响分析
■ 朱 晶 晶
5 0 0 5 0 0
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1 7l 2 l 7l 6


叠 一{

( 1 > ^ 工 壤 土
( 3 — 2 > 中 粗 磅
增大 ,围护结 构最大位移减小 ,最大 弯矩 和最 大剪力呈增
大趋势 。
[ 关 键 词 】预 加 轴 力 艾撑 … 发

为 了分 析 支撑 刚 度对 围 护 结 构 内 力 及 变 形 的 影 响 ,现 以广 州 某 地 铁 工程 深 基坑 为 例 , 采 用 理 正 深 基坑支护设计软件F — S P W 7 . O 进行计算说明。

深基坑混凝土支撑轴力监测精确性研究

深基坑混凝土支撑轴力监测精确性研究

深基坑混凝土支撑轴力监测精确性研究摘要:随着我国施工技术的不断成熟,深基坑支护体系被研发出来。

深基坑支护体系中常采用混凝土支撑,为了掌握基坑开挖过程中支撑体系安全情况,需要对支撑受力情况进行监测来判断其安全性,但在监测过程中,一些因素会导致支撑轴力实测值和轴力真实值存在一定的偏差。

关键词:深基坑;混凝土;支撑轴力引言目前,国内很多城市为了有效利用地下的土地资源,基坑工程越来越多,并随着现代施工技术的不断提高,基坑面积和深度逐渐增大,使得基坑工程施工的安全性备受人们关注。

基坑工程属于隐蔽工程,具有自身的不确定性,在施工前期,常常很难全面掌握其岩土工程特性。

加之岩土体结构的多样性、施工的隐蔽性、周边环境的复杂性等,基坑垮塌、周边管线爆裂、周边建筑物倾斜或开裂等情况时有发生,造成巨大损失,对社会造成负面影响。

1目前基坑监测普遍存在的问题目前基坑混凝土支撑轴力监测中,大多采用埋设振弦式钢筋应力计,通过手持式数显频率仪现场测试传感器频率,再换算成支撑轴力。

由于受仪器制造精度、安装工艺水平、自然温差等客观敏感因素影响,钢筋应力计测得的数据未必是真实的支撑轴力值。

1.1测量困难对于埋设钢筋应力计的混凝土支撑轴力初始值的测取方法,《建筑基坑工程监测技术标准》(GB50497—2019)第6.7.5条规定:“内力监测宜取土方开挖前连续3d获得的稳定测试数据的平均值作为初始值”。

《标准》虽有规定,但在实际监测操作上尚不统一,还是存在一些理解偏差或争议。

该标准只规定“土方开挖前连续3d获得的稳定测试数据”的单一初始值测取前置条件,笔者认为不够全面明确,没有涉及支撑混凝土的具体强度控制要求。

因为应力计测得的初始值大小与混凝土支撑的浇筑完成时长有着密切关系。

支撑混凝土在前期硬化收缩变形过程中,产生的压应力逐渐增大,混凝土固化稳定前测取获得的支撑轴力,一般都偏大,故初始值测取时间的选择非常重要。

1.2支撑轴控制问题一般设计提供的支撑轴力控制值或报警值存在“模板化、格式化、通用化”,未能真正做到“一井一值”。

深基坑钢支撑轴力伺服系统施工工法(2)

深基坑钢支撑轴力伺服系统施工工法(2)

深基坑钢支撑轴力伺服系统施工工法深基坑钢支撑轴力伺服系统施工工法一、前言深基坑钢支撑轴力伺服系统施工工法是针对深基坑工程中钢支撑轴力的控制和调节而设计的一种施工工艺。

该工法通过使用伺服系统对钢支撑轴力进行实时监测和调节,以确保基坑的稳定性和安全性,并提高施工效率。

二、工法特点1. 精准控制:通过伺服系统对钢支撑轴力进行实时监测和调节,能够精确控制基坑的变形和沉降,确保施工过程的稳定性。

2. 高效施工:采用伺服系统可以实现自动化施工,能够大大提高施工效率,减少人工操作和工期。

3. 灵活可调:伺服系统具备较大的调节范围,能够根据实际情况进行调整,适应不同地质和设计条件的基坑工程。

4. 安全可靠:伺服系统可以及时对钢支撑的变形和沉降进行监测和调节,大大减少基坑坍塌的风险,提高施工的安全性和可靠性。

三、适应范围深基坑钢支撑轴力伺服系统施工工法适用于各类深基坑工程,特别适用于地质条件复杂、地下水位较高、周围环境复杂等特殊工程情况。

四、工艺原理深基坑钢支撑轴力伺服系统施工工法主要通过以下几个技术措施来实现:1. 预制控制器:预制控制器是伺服系统的核心部件,通过传感器实时监测钢支撑的轴力,并通过控制器实时调节伺服阀来达到控制轴力的目的。

2. 钢支撑系统:钢支撑系统通过设计合理的支撑结构和组合方式,能够承受基坑施工中的各种受力,并且可以通过伺服系统进行调节,使钢支撑的轴力保持在设计要求范围内。

3. 数据监测与分析:采用传感器对基坑的变形和沉降进行实时监测,并通过数据分析来掌握基坑的变形情况,以便及时进行调节和控制。

五、施工工艺深基坑钢支撑轴力伺服系统施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 施工准备:包括地质勘查、方案设计、机具和材料准备等工作。

2. 钢支撑安装:按照设计要求进行钢支撑的组装和安装,并根据设计要求进行调整。

3. 伺服系统安装:安装伺服系统的控制器、传感器和伺服阀等设备,并进行接线和调试。

4. 数据监测与调节:开始施工后,通过伺服系统对钢支撑轴力进行实时监测和调节,并记录数据以供分析和评估。

深基坑工程钢支撑轴力实测分析预测

深基坑工程钢支撑轴力实测分析预测

深基坑工程钢支撑轴力实测分析与预测摘要:随着地下空间的开发利用,各种深基坑工程不断涌现,钢支撑技术因施工方便在深基坑设计中广泛应用。

目前,对钢支撑系统的研究多采用传统理论和数值模拟技术,这些方法对模型的基本参数有严格要求,通常情况下很难取得。

人工神经网络具有很强的学习、联想和抗干扰能力,在预测分析等方面表现出极大的优势。

本文以青岛地铁火车北站深基坑工程为背景,通过钢支撑轴力现场监测得到轴力变化规律。

研究深基坑支撑轴力变化影响因素,将各因素根据一定规律进行划分,建立了钢支撑轴力影响因素的评价指标体系。

并基于人工神经网络对钢支撑轴力进行预测,预测数据和实测数据吻合较好。

abstract: with the development and utilization of underground space, a variety of deep foundation pits are constantly emerging. the steel support technology is widely used in deep foundation design because of its simple and convenient construction. at present, the research on steel support system has been by using the traditional theory and numerical simulation technology; however, these methods have a higher demand for the basic parameters of the model. under normal circumstances, it is difficult to obtain these parameters. the artificial neural network has a strong learning, lenovo and anti-jamming capability, and has showngreat advantage in the prediction analysis. based on a deep excavation of qingdao subway station, through analyzing the monitoring data of steel strut axial forces, it gets influencing factors of the change of the axial force. at last,evaluation index system is established. through predicting steel strut axial forces based on artificial neural network,the result shows that the forecast data has a good agreement with the measured data.关键词:深基坑;支撑轴力;现场监测;人工神经网络key words: deep excavation;strut axial forces;monitoring;artificial neural network中图分类号:tv551.4 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)18-0111-030 引言深基坑内支撑技术在我国沿海地区广泛存在,主要形式为现浇钢筋混凝土支撑系统和钢支撑系统。

关于理正深基坑支护软件中预加力的说明

关于理正深基坑支护软件中预加力的说明

关于理正深基坑支护软件中预加力的说明预应力有两个作用,一个是拉紧结构,使桩稍有位移,锚杆就能受力;一个是控制变形。

软件的计算模型不考虑第一种作用,软件的计算模型认为结构已经是压紧的了,因此对于软件来说,只考虑第二种。

对于上面的讨论,归根结底是规范上要求预加力要为锚杆力的0.5-0.65(有的规范规定这一值为0.7)引起的。

实际上如果增加预加力,势必改变支点刚度,改变支点刚度,就有可能改变桩的变形和锚杆力,而如果遵循预加力要为锚杆力的0.5-0.65 ,就又要改变预加力。

如此循环下去,直到一种情况锚杆力不再增加,就是变形为0 的时候。

有兴趣可以试试用软件不停迭代(这个本人试过),就可以出现这个结果。

这个结果当然不是设计需要的。

因此个人认为,要么是这个规范附录上弹性法的计算模型有问题,要么就是这个规定预加力要为锚杆力的0.5-0.65 没有考虑弹性法这个模型会产生这个死循环。

因此,我们回归到预加力的根本上,既控制变形这一目的上说话,讲只要变形满足,预加力又不大于锚杆力的一个百分比(为了锚杆不被预加力破坏)就行了。

或者干脆用经典法算出锚杆力(这个锚杆力是个固定值),然后再取其0.5-0.65 做预加力,然后看看变形满足了就行了。

这只是个人愚见,盼望规范编制者们给出更符合计算的实际方法。

如要求加预加力,可按无预应力计算一次,得到锚杆的轴力设计值,预应力取其0.5-0.65(基坑规程),再计算一次即可,此处不可以迭代!支锚刚度是用在弹性法计算中的,如果是锚杆,根据不同锚杆长度不同而变化,如果是内撑,跟内撑的材料、长度都有关系。

不都是30。

具体可以看看《基坑支护技术规程》附录C。

锚杆内力设计值=锚杆最大内力弹性法(经典法)* 荷载分项系数(即1.25)*基坑侧壁安全系数,你试算一下即可验证。

位移是否满足要求可参考《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497-2009 有关规定!基底平均压力设计值149.2(kPa) < 180.0基底边缘最大压力设计值232.5(kPa) > 1.2*180.0抗滑安全系数: 5.267 > 1.600抗倾覆安全系数: 10.178 > 1.600如上,在土钉墙+预应力锚设计计算中出现基底边缘最大压力值偏大(红色显示)的情况,其他都没有问题,请问是否需要对设计参数进行调整?怎样调整?先谢谢了------说明土钉墙地基承载力验算时,基底最大压应力不满足要求, 请参照说明书中181 页的公式:7.1.7-30 进行调整.请问土钉墙基底宽度怎么确定啊?土钉墙的外部稳定是将土钉加固的整个土体视作重力式挡土墙,土钉墙基底宽度即这个挡墙的基底宽度,这个数值需由设计者自己设定。

超深基坑工程预加轴力施加方法的分析和意见

超深基坑工程预加轴力施加方法的分析和意见

超深基坑工程预加轴力施加方法的分析和意见摘要:预加轴力是超深基坑工程研究的重点。

以现阶段超深基坑工程施工情况为基础,结合近年来预加轴力研究工作特点,明确新时代发展对超深基坑工程提出的建设要求,了解预加轴力的作用,分析超深基坑工程预加轴力施工架方法,以期为工程建设施工提供保障。

关键词:超深基坑工程;预加轴力;施工方法;意见在社会经济不断发展,科技技术持续革新的背景下,人们的生活质量越来越高,对基础设施和住房的要求也随之提高。

从最初的茅草屋、泥泞路、独木桥逐渐发展成了砖房、石板路,再到现如今的高楼大厦、地铁火车。

与此同时,新的施工建设材料也得到了研发和推广,大量现代化施工技术得到了应用,但也涌现出了全新的工程问题。

下面以超深基坑工程为例,对其施工建设工作中的预加轴力施工方法进行深层探索。

1.国内外研究现状分析对基坑变形检测、研究及预测、管理的相关工作一直都是工程界关注的难题。

因为基坑工程中包含很多不确定因素,如地质条件、水文条件及周边环境等都拥有自己的特点,各项工程间不能随意借鉴和引用,所以几十年的基坑变形研究工作发展速度极为缓慢,且远远低于结构工程的有效性研究进度,成为了当前影响工程行业持续发展的主要因素。

在二十世纪七十年代初期,以可靠性理论为基础的结构设计方案初步形成且得到推广,基坑工程领域的学者还在对土体物理力学数据的随机性和概率划分等进行深层探索,但直到现如今,这些问题都没有得到有效解决,虽然获取了一定成果,但没有提出完善的系统理论,因此相关的问题研究还要继续进行。

2.工程介绍本文选择的超深基坑工程是某市建造的地下停车库,具体开挖深度达到了三十四点三米。

基坑工程影响范围包含了十层土体,工程影响范围内下层土体性质高,属于泥质粉砂岩,但在开挖到八点三米到二十六米时,土体变成了淤泥质粉质粘土,性能过低。

施工单位选择的围护结构是桩撑式,在本次工程施工中一共有八道支撑。

除了第一和第五道属于混凝土支撑外,其他每道钢支撑设计的预加轴力都控制在300kN[1]。

传统轴力钢支撑应用中存在的问题及应对措施

传统轴力钢支撑应用中存在的问题及应对措施

传统轴力钢支撑应用中存在的问题及应对措施【摘要】随着我国城市建设的迅速发展,在密集区域进行深大基坑施工项目越来越多,对周边环境的变形控制也日趋严格。

尤其在临近地铁、高层建筑的深基坑工程,对围护结构变形控制要求更高,这都给地下工程施工带来极大困难。

基坑支护系统包括钢筋混凝土支撑和钢结构支撑两种。

钢筋混凝土支撑由于刚度大、成本低、施工方法相对简单,占据基坑支护的主要市场。

钢结构支撑具有绿色环保、可重复利用、能快速形成刚度等优点,并可通过与液压千斤顶配套使用对支撑施加并实时调整预压力,在对位移要求较为严格的基坑中得到较多应用。

【关键词】: 基坑工程,钢支撑,伺服系统,变形控制1引言钢支撑作为一项基坑工程施工技术应用越来越广泛。

随着设备的不断改进优化,以及工程案例经验的累积,取得了显著的控制基坑变形效果。

但是由于设计、施工以及钢支撑单位的认识理解偏差和各单位能力积累的差异,目前尚存在诸多问题,存在一定的工程风险。

2工程概况某下穿工程地面道路为城市一级,下部为带围护结构的明挖暗埋隧道,快速路、双向六车道。

其中为1.284km,隧道净高6.6m,双幅宽度31m,基坑开挖深度约9.5~18.8m,距离高层建筑最近 5.4m,大多为粉质黏土,个别为淤泥条件,地下水位-2.1,基坑支撑采用砼支撑与钢支撑结合方式。

3施工流程根据基坑降水、土方开挖、进度要求,提前计划备料混凝土支撑、钢支撑钢管、相关配件,做好进场检验。

将支撑按设计长度进行试拼装,每小段土方开挖完成后,立即安装支撑并施加预应力,做到“随挖随撑、先撑后挖”的架设原则。

待支撑位置的土方开挖后,围护桩先进行桩间网喷砼找平,将预先加工好的钢牛腿在灌注桩或者地下连续墙用膨胀螺栓固定。

用吊车将围檩吊装就位,围檩与桩面的缝隙用细石混凝土填塞,防止支撑因局部受力过大而失稳。

再进行钢支撑整体吊装,吊装完成后用千斤顶及时准确地按设计要求施加预应力,将支撑顶紧,使钢支撑处于受力状态,完成后定时观测预应力损失,及时复加预应力。

基坑内支撑轴力计算公式

基坑内支撑轴力计算公式

基坑内支撑轴力计算公式【原创实用版】目录1.基坑内支撑轴力计算的背景和重要性2.钢支撑轴力的计算公式和方法3.混凝土支撑轴力的计算公式和方法4.深基坑钢支撑预加轴力的计算方法和规范5.结论和展望正文一、基坑内支撑轴力计算的背景和重要性在建筑工程中,基坑内支撑轴力计算是一项非常重要的工作。

基坑支撑轴力是指在基坑开挖过程中,为了防止基坑坍塌,需要对基坑周边进行支撑,而支撑结构受到的力就是支撑轴力。

计算基坑内支撑轴力,可以确保支撑结构的稳定性和安全性,从而保证工程的顺利进行。

二、钢支撑轴力的计算公式和方法钢支撑轴力的计算公式通常如下:轴力 = 截面面积×轴心抗压强度其中,截面面积是指钢支撑结构的截面面积,轴心抗压强度是指钢的抗压强度。

具体计算方法如下:1.首先,根据基坑的形状、尺寸和深度,确定钢支撑结构的形式和尺寸。

2.其次,计算钢支撑结构的截面面积。

3.再次,根据钢的材质和规格,查取钢的轴心抗压强度。

4.最后,将截面面积和轴心抗压强度相乘,得到钢支撑轴力。

三、混凝土支撑轴力的计算公式和方法混凝土支撑轴力的计算公式通常如下:轴力 = 截面面积×混凝土的轴心抗压强度其中,截面面积是指混凝土支撑结构的截面面积,混凝土的轴心抗压强度是指混凝土的抗压强度。

具体计算方法如下:1.首先,根据基坑的形状、尺寸和深度,确定混凝土支撑结构的形式和尺寸。

2.其次,计算混凝土支撑结构的截面面积。

3.再次,根据混凝土的材质和规格,查取混凝土的轴心抗压强度。

4.最后,将截面面积和轴心抗压强度相乘,得到混凝土支撑轴力。

四、深基坑钢支撑预加轴力的计算方法和规范深基坑钢支撑预加轴力的计算方法和规范如下:1.首先,将预加力加为零,算出一个锚索拉力,这个锚索拉力是能够保证基坑抗倾覆稳定的。

2.然后,在这个基础上乘以规范上的 70~95%,得出预加力。

3.深基坑钢支撑预加轴力一般不超过 450kN,因为使用桩锚结构的大多为砂土、粉土、或者粘土,这种地层与锚索的抗拔力是有限的。

钢支撑设计轴力和预加轴力

钢支撑设计轴力和预加轴力

钢支撑设计轴力和预加轴力一、引言钢支撑是结构工程中常用的构件,其作用是承受和传递结构的轴向力,保证结构的稳定性和安全性。

在设计钢支撑时,需要考虑轴力和预加轴力两个因素,以保证钢支撑的安全可靠。

二、轴力1. 轴力的定义轴力是指作用在钢支撑上的沿着其长度方向的拉伸或压缩力。

在实际工程中,钢支撑往往同时承受拉压力,因此需要对其进行综合考虑。

2. 轴力的计算方法(1)静力法:根据结构受力平衡条件和杆件内部应变平衡条件,通过数学公式计算出钢支撑所受轴向载荷。

(2)有限元法:利用计算机模拟杆件内部应变分布情况,通过求解线性方程组得到钢支撑所受轴向载荷。

(3)试验法:通过实验测量得到钢支撑所受轴向载荷。

3. 轴力对钢支撑设计的影响(1)强度设计:根据轴向载荷大小确定钢管壁厚和直径,以保证钢支撑的强度满足要求。

(2)稳定性设计:根据轴向载荷大小确定钢支撑的稳定性,以保证其在受力时不会产生屈曲失稳。

三、预加轴力1. 预加轴力的定义预加轴力是指在安装钢支撑前施加的一定大小的轴向载荷,以保证钢支撑在使用过程中不会出现松动或变形。

2. 预加轴力的施加方法(1)液压法:利用液压缸对钢管进行压缩,使其产生一定大小的预加载荷。

(2)螺旋法:通过旋转螺栓或螺母,使其产生一定大小的预加载荷。

(3)重锤法:利用重锤对钢管进行冲击,使其产生一定大小的预加载荷。

3. 预加轴力对钢支撑设计的影响(1)强度设计:考虑预加载荷对钢管壁厚和直径的影响,以保证其强度满足要求。

(2)稳定性设计:考虑预加载荷对钢管屈曲承载能力和稳定性的影响,以保证其在使用过程中不会出现失稳。

四、设计实例以某高层建筑为例,设计一根钢支撑。

(1)结构参数:长度L=10m,截面直径d=150mm,材料为Q345B钢管。

(2)受力情况:钢支撑承受的轴向载荷为N=200kN。

(3)设计要求:满足强度和稳定性要求,并施加一定大小的预加载荷。

根据静力计算法,钢管壁厚应为t=6.3mm。

西安某地铁车站超深基坑支护变形监测与分析

西安某地铁车站超深基坑支护变形监测与分析
12 8
西 部探 矿工 程
2 1 年第 1 01 0期
西 安 某 地铁 车 站超 深 基 坑 支 护 变 形 监 测 与分 析
李 征 ,杨 罗 沙 , 鹏 飞 炊
( 西安建筑科技大学 土木工程学院, 陕西 西安 70 5) 10 5
摘 要 :针 对黄 土地 区地铁 车站超 深基 坑 的地 质 情 况 和施 工 要 求 , 制订 了基 坑监 控 量 测方 案 。重 点

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分析 了围护桩 体 的水平 变形 、 钢支撑 轴力 的 变化规 律 、 坑 周 边地表 沉 降和 地 下水 位 变化情 况 , 果 基 结
表 明 , 测点位 移 与沉 降均 大大小 于安全 标准 , 监 围护 结构体 系安全 可靠 , 基坑基 本稳 定 , 以后 类似 工 为
程的 设计 和施 工提供 参 考 。
关键 词 : 铁 ; 土 ; 地 黄 超深 基坑 ; 围护 结构 ; 变形监 测
中图分类 号 : 1 文献 标识 码 : 文章 编号 :O 4 7 6 2 1 )0 1 2 4 U4 6 A 1 0 —5 l (0 1 1 —0 8 —0
随着 西 安地 区城市 经 济发展 , 引起 开发 地下空 间 的 热 潮 , 坑开 挖深 度逐 渐 增 大 , 基 由于 车 站基 坑 变 形在 工

支撑轴力伺服系统在深基坑支护中的应用

支撑轴力伺服系统在深基坑支护中的应用

支撑轴力伺服系统在深基坑支护中的应用摘要:基坑支护结构的设计包含强度和变形两方面,而深基坑往往是变形控制设计,特别是周边环境复杂时。

如何在变形要求严格时尽量降低结构刚度的增加幅度,对兼顾安全和经济有着重要的意义,是工程性价比的决定性因素。

本文对基坑支护的变形控制方法进行了分析,探讨并推广了一种主动变形控制技术的应用。

关键词:深基坑支护;主动变形控制;刚度;支撑轴力伺服系统1引言随着城市化的推进,基坑的规模和深度越来越大、周边环境越来越复杂,对基坑支护的设计提出了新的挑战,从强度控制往变形控制转变,即从满足承载能力极限状态往满足正常使用极限状态发展,这就要求支护结构不仅要保证自身的安全更要保证周边环境的安全,用更小的造价达到限制变形目标的组合结构的出现是必然的趋势[1]。

2变形控制的方法变形与刚度相关,根据结构刚度方程{S}={F}/[K]({S}为位移;{F}为荷载;[K]为刚度)可知,要控制位移,只有两种途径:1)、增加结构刚度[K]:为常规的设计方法,即通过增加围护桩(墙)和支撑梁的截面尺寸、增加各层支撑梁的数量、增加支撑的层数等手段,加大内支撑结构刚度以控制结构变形。

此方法的优势是设计方便、施工简单,但显而易见会造成造价的极大增加,因为以上手段均会额外增加支护结构的强度且并非必要,是一种显然的浪费。

此方法属于被动控制,特点为:①土方开挖前,围护结构和支撑结构不受力;②土方开挖后,产生土压力,结构产生变形;③结构的变形由其刚度控制,结构一旦形成,其刚度即固定,变形亦固定。

2)、减少荷载{F}:为本文探讨的方法,即通过对支护结构施加预应力以减少结构所受总荷载,在保持结构刚度[K]不变的条件下达到变形控制的目的,其刚度方程可表达为:{S}=[{P}-{J}]/[K],{P}为土压力,{J}为预应力。

此方法设计复杂、施工要求稍高,但对总造价的影响较少。

此方法属于主动控制,特点为:①土方开挖前,围护结构和支撑结构已受力并有变形;②土方开挖后,产生土压力,结构继续产生变形;③结构的变形可人为通过预加荷载系统进行控制,预加力的多少和变形相关,一般通过自动伺服来控制结构变形即可。

对撑预加轴力对基坑变形的影响分析

对撑预加轴力对基坑变形的影响分析

位移 , 减少 由于 时问增 长而增加 的基 坑位移 , 有效 减 少 围护结构 的水平 位移 , 并可调 节 围护结构 的 内力 ,
充分发 挥支 撑 的作 用. 随着 城市 的扩 大 和发展 , 基 坑 工程 的环境 条 件
抗基 坑侧 向土 压 力 , 控 制 基 坑 变形 的.这 一 轴 力值
e x c a v a t i o n,t h e e f f e c t o f p r e — a x i a l f o r c e s o n t h e s o i l d i s p l a c e me n t i s a n a l y s e d a n d t h e s c o p e o f r e a s o n a b l e
工程所 需要 解决 的 问题 主要 有 两 方 面 : 一方 面是 环
往 达不 到预期 的支 护效果 .而且 就 目前使 用 的支 的性 能并 未 得 以 充 分发挥 , 造 成 了浪 费.应 当指 出 , 工 程 中不 预加 轴 向力 的内支撑 是在 基坑变 形后 受到挤 压而 发挥作 用
s i mu l a t e t h e p r a c t i c a l e n g i n e e r i n g i s i n t r o d u c e d i n t h e p a p e r . On t he p r i mi s e o f e n s u r i n g o wn s e c u r i t y o f
基坑 的 内支 撑 支 护 结 构 能 够 有 效 地 平 衡 作 用在 围护墙体 上 的土 压力 , 控制 围护 结构 的水 平 位
移 .实际工 程 中 , 内支 撑 支 护 是通 过支 撑 轴 力 来 抵

钢支撑预加轴力和支撑轴力设计值

钢支撑预加轴力和支撑轴力设计值

钢支撑预加轴力和支撑轴力设计值哎呀,说起钢支撑预加轴力和支撑轴力设计值,这可是个大学问啊!咱们先来聊聊这个话题,不然一会儿大家都懵了。

咱们得明白什么是钢支撑预加轴力和支撑轴力设计值。

简单来说,钢支撑预加轴力就是给钢支撑加个“紧箍咒”,让它在承受重量的时候不容易变形;而支撑轴力设计值呢,就是给支撑杆设定一个能承受的最大力量,防止它突然断裂。

这两个参数很重要,关系到整个建筑结构的稳定性和安全性。

那么,为什么要设置这两个参数呢?原因很简单,因为建筑物在承受自然力量(如风、地震等)的时候,会出现各种各样的变形。

如果没有这些预设的参数,建筑物可能会因为受力过大而崩溃。

所以,提前设定好这些参数,就能让建筑物在面对自然力量时更加稳定可靠。

接下来,咱们来看看如何计算这两个参数。

得了解一些基本的概念。

比如说,钢支撑的截面积、长度、材料强度等等。

这些数据都需要用到一些力学公式,然后通过计算得出预加轴力和支撑轴力设计值。

这个过程有点复杂,但是只要掌握了基本原理,就能够轻松应对。

好了,现在咱们来说说实际应用中的问题。

有时候,建筑师在设计建筑物的时候,会根据自己的经验和直觉来设定这两个参数。

但是,这种方法并不科学,容易导致建筑物出现安全隐患。

所以,现在很多国家都要求在设计过程中使用计算机辅助设计软件(CAD)来计算预加轴力和支撑轴力设计值。

这样一来,就能确保建筑物的安全性和稳定性。

当然啦,虽然有了这些软件,但是咱们还是要学会一些基本的计算方法。

这样才能更好地理解这些参数的作用和意义。

而且,如果你是一个建筑师或者工程师的话,这些知识可是必不可少的哦!钢支撑预加轴力和支撑轴力设计值是一个非常重要的概念。

它们不仅关系到建筑物的稳定性和安全性,还关系到人们的生命财产安全。

所以,在设计建筑物的时候,一定要认真对待这两个参数,不能掉以轻心。

希望这篇文章能够帮助大家更好地理解这个话题!。

深基坑工程基坑变形超预警研究分析与处置措施

深基坑工程基坑变形超预警研究分析与处置措施

深基坑工程基坑变形超预警研究分析与处置措施摘要:由于支护结构失稳、变形引起的地表沉陷,严重地影响着周围环境和邻近建筑物、地下管线以及地面道路的安全,通过大量的理论分析、试验研究和实地测试,从这些研究中可以归纳为两个主要问题;一是支护结构的位移;二是支护结构的稳定,本文通过实际案例,对基坑变形超预警研究分析及处置措施进行总结。

关键词:深基坑工程、基坑变形、变形超预警在深基坑施工过程中,基坑变形量为基坑工程安全风险分析与评估的关键指标,影响变形的因素比较复杂,基坑变形超预警值基坑的失稳形态归纳为两类:一、因基坑土体强度不足、地下水渗流作用而造成基坑失稳,包括基坑内外侧土体整体滑动失稳;基坑底土隆起;地层因承压水作用,管涌、渗漏等等。

二、因支护结构(包括桩、墙、支撑系统等)的强度、刚度或稳定性不足引起支护系统破坏而造成基坑倒塌、破坏。

基坑开挖时,由于坑内开挖卸荷,造成围护结构在内外压力差作用下产生位移,进而引起围护外侧土体的变形,造成基坑外土体或建(构)筑物沉降与移动。

变形表现主要体现为:围护墙体水平变形、围护墙体竖向变位、基坑底部隆起、地表沉降等。

变形控制的措施主要为:增加围护结构和支撑的刚度、增加围护结构的入土深度、加固基坑内被动区土体(加固方法有抽条加固、裙边加固及二者相结合的形式)、减小每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖支撑时间、通过调整围护结构深度和降水井布置来控制降水对环境变形的影响、基坑稳定控制、保证深基坑坑底稳定的方法有加深维护结构入土深度、坑底土体加固、坑内井点降水等措施、适时施作底板结构。

一、周边环境及变形情况1、基坑情况介绍拟建项目基坑面积约14230㎡,基坑总延长约507m。

围护结构北侧在铁路保护区范围采用800厚地下连续墙,其余区域采用钻孔灌注桩(桩径采用Ф850和Ф950)+三轴水泥土搅拌桩止水帷幕/双轴裙边加固、深坑加固+二道水平内支撑的围护体系。

基坑一般位置开挖深度为10.20m。

深基坑钢支撑预加轴力计算取值的影响分析

深基坑钢支撑预加轴力计算取值的影响分析

《 建 筑基 坑 支 护技 术 规 程 ( J G J 1 2 0 —2 0 l 2 ) 》 规 定 支撑 预 加 轴 力 取 支 撑轴 向压 力 标 准值 的 0 . 5~ 0 . 8 倍; 上海 市工 程建 设 规 范 《 基 坑 工程 技 术 规 范 ( D G /
T J 0 8 —6 1 —2 0 1 0 ) 》 规 定 钢 支 撑 预 加 轴 力 控 制 值 宜 为设计 轴力 的 5 0 % ~ 8 0 %; 日本 曾规 定 施加 预 加 轴 力应 相 当于静 止 土压 力 值 , 因为 这 样 能 使墙 体 变
弛, 消 除钢支 撑 和 围檩 之 间不可 避 免 的施 工 间隙 , 从
收 稿 日期 : 2 0 1 3—0 3—0 4
作者简介 : 陈春红( 1 9 8 3 一) , 女, 江苏南通人 , 工程师, 从 事岩 土 工程 设 计 工 作 。




第—道混凝土支撑
2 0 1 3年
第3 O卷
陈春红 , 吴明明, 彭加 强
C h e n C h u n h o n g, u Mi n g mi n g ,P e n g J i a q i a n g
( 中 国水 电顾 问集 团华 东 勘 测 设 计 研 究 院 , 浙江 杭州 3 1 0 0 1 4 )

要: 论 述 了钢 支 撑 预 加 轴 力 对 支 护 结 构 的 作 用 和 常 用取 值 范 围 , 根 据 现场 实 测 结 果 与 理 论 计 算 值 对 比 , 分 析 了预 加 轴 力
损坏邻 近建 筑或 地下管 线 。
王光 明等 通过 实 际工 程试 验 , 认 为最 合 理 的

深基坑围护结构内支撑轴力的监测及分析

深基坑围护结构内支撑轴力的监测及分析

深基坑围护结构内支撑轴力的监测及分析牟亚洲中铁十三局集团第二工程有限公司,广东深圳518083摘要:通过基坑内支撑的轴力监测及分析,探讨深基坑内支撑的受力变化规律以及用支撑轴力进行信息反馈的方法。

通过对深圳地铁2223标莲花西站基坑内支撑轴力的监测及分析,得出内支撑轴力随时间的变化是增长稳定型的,钢支撑架设后轴力快速增加并达到最大值,然后趋于稳定,通过监测得到的钢支撑轴力突变,可以对影响基坑稳定状态的异常情况起到信息反馈的作用,基坑中下部支撑受力较大,底部架设最晚的支撑也受到较大的轴力。

斜支撑的受力总体上较直支撑小,短支撑和长支撑的受力水平没有明显差别,为今后类似工程的施工起到一定的指导作用。

深基坑;围护结构;内支撑;监测U231+.3A1004-2954(2012)01-0084-04M oni t or i ng and A nal ys i s f or A xi al For ce of I nnerSuppor t s of D eep Foundat i on Pi tM u Y azhou2011-10-12作者简介:牟亚洲(1964-),女,高级工程师,1987年毕业于兰州铁道学院,工学学士。

图1内支撑监测点布置(单位:m m)卜段道钢支撑轴力,@@[1]李春辉.钢支撑在明挖地铁车站中的应用和受力分析[D].北京:北京工业大学,2011.@@[2]王光明,萧岩,卢常亘.深基坑钢支撑施加预加轴力的合理数值分析[J].市政技术,2006,24(5):336-339.@@[3]张明聚,由海亮,杜修力,等.北京地铁某车站明挖基坑施工监测分析[J].北京工业大学学报,2006,32(10):874-878. @@[4]姚燕明,周顺华,孙巍,等.支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响[J].地下空间,2006,23(4):401-404.@@[1]张小旺.浅埋隧道施工过程仿真分析[D].郑州:郑州大学,2003. @@[2]蒋树屏,刘元雪,赵尚毅,等.浅埋偏压黄土连拱隧道施工方案有限元数值模拟[J].公路交通术,2005(1):94-99.@@[3]丁文其.龙山浅埋大跨连拱隧道方案优化分析[J].岩石力学与工程学报,2005,24(22):4042-4047.@@[4]程围峰.冠山隧道施工动态监测与有限元仿真模拟析[D].杭州:浙江大学,2007.@@[5]石坚,丁伟,赵宝.隧道开挖过程的数值模拟与分析[J].铁道建筑,2010(2):21-24.@@[6]唐伟,张红薇.浅埋偏压双连拱隧道施工顺序的有限元数值模拟分析[J].铁道标准设计,2011(5):62-65.@@[7]涂齐亮,董福云.郑西客运专线秦东大断面黄土隧道施工方法的三维数值模拟分析[J].铁道标准设计,2009(增刊):129-132. @@[8]中华人民共和国交通部.J T G D702004公路隧道设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004.@@[9]张小旺,聂金生.高速公路浅埋隧道施工过程动态监三维有限元仿真分析[J].公路工程,2008,33(5):99-103.@@[10]刘允芳.岩体地应力与工程建设[M].武汉:湖北科学技术出版社,2000.。

钢支撑预加轴力和支撑轴力设计值

钢支撑预加轴力和支撑轴力设计值

钢支撑预加轴力和支撑轴力设计值嘿,伙计们!你们知道吗?在建筑工地上,那些巨大的钢筋铁骨就像是咱们的“超级英雄”,它们默默地支撑着整个建筑,让咱们的生活更加美好。

今天,我要给大家介绍一下这些“超级英雄”的“超能力”——钢支撑预加轴力和支撑轴力设计值。

让我们来了解一下什么是钢支撑预加轴力。

简单来说,就是咱们在建筑施工前,给这些钢筋铁骨施加一个预先设定好的轴向力,这样它们就能更好地发挥作用,确保建筑的稳定性。

这个轴向力就像是一个弹簧垫,能让钢筋铁骨在承受压力时更加坚固,不容易折断。

那么,支撑轴力设计值又是什么呢?简单来说,就是咱们根据建筑的结构特点和受力情况,计算出需要施加到钢筋铁骨上的轴向力大小。

这个值就像是建筑的“身份证”,只有符合要求的轴向力,才能让建筑稳稳当当,不会出问题。

现在,让我来给你们讲一个关于钢支撑预加轴力的小故事吧。

记得有一次,我参加了一个建筑施工的讲座,讲师说:“在建筑施工中,钢支撑预加轴力是非常重要的一环。

就像咱们小时候学习加减法一样,只有掌握了正确的方法,才能算出正确的答案。

”我当时就想,这不就是咱们在工作中要掌握的技能吗?后来,我在工作中遇到了一个问题,那就是如何确定钢支撑预加轴力的大小。

我查阅了许多资料,请教了经验丰富的同事,最终找到了一个合适的计算公式。

通过计算,我得出了一个合理的轴向力值。

结果证明,这个值是正确的,建筑稳稳当当,没有出现任何问题。

这个故事告诉我们,要想做好钢支撑预加轴力的设计工作,咱们就得像对待数学题一样严谨认真。

只有这样,咱们才能确保建筑的安全稳固,让大家生活得更加安心。

我想说的是,钢支撑预加轴力和支撑轴力设计值是建筑施工中非常重要的环节。

只有正确处理好这两个问题,咱们的建筑才能稳稳当当,让大家的生活更加美好。

所以,大家一定要重视起来,认真学习相关知识,不断提高自己的技能水平。

好了,今天的分享就到这里啦!希望大家能从中得到一些启发和收获。

如果你还有其他问题或者想法,欢迎随时向我提问哦!。

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超深基坑工程预加轴力施加方法的分析和意见
发表时间:2018-08-13T14:33:11.730Z 来源:《基层建设》2018年第19期作者:夏国燕
[导读] 摘要:预加轴力是超深基坑工程研究的重点。

杭州萧山城区建设有限公司
摘要:预加轴力是超深基坑工程研究的重点。

以现阶段超深基坑工程施工情况为基础,结合近年来预加轴力研究工作特点,明确新时代发展对超深基坑工程提出的建设要求,了解预加轴力的作用,分析超深基坑工程预加轴力施工架方法,以期为工程建设施工提供保障。

关键词:超深基坑工程;预加轴力;施工方法;意见
在社会经济不断发展,科技技术持续革新的背景下,人们的生活质量越来越高,对基础设施和住房的要求也随之提高。

从最初的茅草屋、泥泞路、独木桥逐渐发展成了砖房、石板路,再到现如今的高楼大厦、地铁火车。

与此同时,新的施工建设材料也得到了研发和推广,大量现代化施工技术得到了应用,但也涌现出了全新的工程问题。

下面以超深基坑工程为例,对其施工建设工作中的预加轴力施工方法进行深层探索。

1.国内外研究现状分析
对基坑变形检测、研究及预测、管理的相关工作一直都是工程界关注的难题。

因为基坑工程中包含很多不确定因素,如地质条件、水文条件及周边环境等都拥有自己的特点,各项工程间不能随意借鉴和引用,所以几十年的基坑变形研究工作发展速度极为缓慢,且远远低于结构工程的有效性研究进度,成为了当前影响工程行业持续发展的主要因素。

在二十世纪七十年代初期,以可靠性理论为基础的结构设计方案初步形成且得到推广,基坑工程领域的学者还在对土体物理力学数据的随机性和概率划分等进行深层探索,但直到现如今,这些问题都没有得到有效解决,虽然获取了一定成果,但没有提出完善的系统理论,因此相关的问题研究还要继续进行。

2.工程介绍
本文选择的超深基坑工程是某市建造的地下停车库,具体开挖深度达到了三十四点三米。

基坑工程影响范围包含了十层土体,工程影响范围内下层土体性质高,属于泥质粉砂岩,但在开挖到八点三米到二十六米时,土体变成了淤泥质粉质粘土,性能过低。

施工单位选择的围护结构是桩撑式,在本次工程施工中一共有八道支撑。

除了第一和第五道属于混凝土支撑外,其他每道钢支撑设计的预加轴力都控制在300kN[1]。

3.数值计算模型
依据Adina有限元软件构建的数值计算模型,可以从几何模型、材料参数设计和工况模拟三个角度进行深层探索。

下面对其中两点进行分析:
3.1几何模型
其一,土层模型。

这一阶段是结合实际需求划分为十层,具体形式如下所示:
图1 土体模型
其二,围护结构。

施工人员在围护结构的状体位置选择引用了实体单位,并结合抗弯刚度等原理实施模拟检测。

以桩体实际配筋情况可以分为两种单元;一方面是钢筋较少部分桩体单元;另一方面是配筋较多的部分桩体单元。

通过引用truss桁架线进行模拟支撑体系,可以获取以下几点内容:第一,对弹性模量提出混凝土支撑与钢支撑;第二,对截面积提出满足实践需求的内容;第三,对线单元的初期应变进行设计,确保其满足支撑预加轴力的模拟[2]。

3.2工况模拟
其一,开挖工况设计分析。

具体内容主要分为以下几点:第一,地应力平衡;第二,依据单元生死功能模拟围护桩体施工;第三,开挖第一层土体;第四,设计第一道混凝土支撑;第五,重复进行第三和第四步工作,一直到获取第八道钢支撑为止;第六,开挖最后一层土体;第七,浇筑基坑底板。

其二,支撑预加轴力施加方法。

通过整合实践设计需求,钢支撑的中间支撑都要加大预加轴力,因此在模型中也要对其实施模拟。

现阶段落实的有限元模拟工作,在truss单元中加大预加轴力的方法是:truss单元同周边实体单元依据结点约束方程的形式进行连接,再依据不同的方式给予truss单元初始应力。

方法有施加初始应力、改变温度及设计初始条件等。

通过上述方法对预加轴力实施模拟,有助于保障truss单元同周边实体单元在结点约束方程中来调节内力和变形。

但在实践施工中,各层钢支撑是依据多种类型钢支撑构成的,在协调内力与变形的过程中,每一根钢支撑的内力都会出现改变,并与设计预加力产生差异性,进而难以满足施工现场需求。

因为在现场施工中,工作人员通常情况下会引用千斤顶来加大预加力,这样有助于确保每根钢支撑的预加力和设计预加力一致。

总体来说,施工人员要寻找一个更为科学的模拟基坑开挖钢支撑预加力的施加方式,并注重研究下述几点内容:第一,在完成支撑架设工作后,工作人员要对支撑处于围护结构的对应位置提出一对相反的模拟预加力;第二,在支撑力和维护结构力的作用点中,明确传力
带是用于整合支撑与维护结构的变形。

此时的传力带厚度很小,对整体结构性能构成的影响可以不用考虑;第三,在加大初期预加力的过程中,传力带的刚度设计要低于围护结构和支撑,这样有助于保障传力带不会影响预加力的工作效益,确保在预加力的影响下,围护结构和支撑的变形更加满足现实需求。

而后在实施下步计算的过程中,整改相应数据,确保其与围护结构一致,以此促使围护结构和支撑间力的传播满足现实需求[3]。

4.施工方案的优化分析
通过上述案例的深层探索和研究发现,在实践施工过程中,影响变形的主要原因在于加大预加力,致使钢支撑体系T形传力件出现磨损,但若不加大预加力,也会让围护结构和周边土体变形情况越来越严重。

加大预加轴力的具体影响已经从实践研究中获取了一定了解,因此施工单位在对比分析不加大预加力时的体系变形与现实情况后可知,优化和整改施工方案是发展的必然工作。

4.1不加大预加力时的体系变形
因为此时的传力件性能不会受到影响,所以施工人员在研究过程中,要以原模型为基础,不加大预加力,而后计算最终结果。

4.2施工方案优化
通过实践研究分析可知,在传力件性能受到约束的情况下,实际土体水平位移的变化非常大,具体幅度变化可以达到几倍,对预加力拥有积极引导作用,但对深基坑工程施工而言会埋下安全隐患。

在这一背景下,若是可以控制预加力的变化,虽然体系形变会越发严重,但具体幅度很小,容易为施工人员提供便捷。

如将千斤顶的推力变成一个小数值,可以确保其满足钢支撑体系中的传力性能。

由此可知,桩撑式围护结构体系基坑施工阶段,虽然加大的预加力对掌控结构和土体形变有积极作用,但在施工中很容易遇到意外问题,如加大预加力或在推广中出现不良因素,此时需要工作人员结合实际情况进行深层研究,选择效率高、维护性强的施工方案,只有这样才能保障超深基坑工程可以有效而安全的进行下去[4]。

结束语
综上所述,现阶段我国预加轴力施工方法主要是以传统工作经验为主进行深层探索,缺少相应的理论依据,因此施工单位在施工建设过程中,要以分析平衡侧向土压力为基础的新观念,为未来预加轴力施加方法的应用和推广提供依据,提出具有理论性的内容,并明确有效的发展方向。

相信在广大工程技术人员和学者的共同努力下,超深基坑工程预加轴力施加方法势必会向着理论化和标准化的方向前进,而基坑开挖支护技术和理论也会越来越完善。

参考文献
[1]姜波,刘若彪,翁其平.上海500kV虹杨变电站深基坑工程设计与实践[J].施工技术,2017,46(S2):59-64.
[2]李迥.富水地区砂土条件下超深基坑工程施工关键技术[J].建筑施工,2017,39(08):1141-1142+1148.
[3]汪小林.复杂环境条件下的超大超深基坑工程施工技术[J].建筑施工,2017,39(07):952-954.
[4]程明进.复杂环境下的超深基坑工程顺逆作结合设计与实践[J].绿色建筑,2017,9(04):87-89.。

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