砌體建筑地下空間開發(fā)中基礎(chǔ)托換技術(shù)的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口的增加，城市的規(guī)模日益擴(kuò)大。然而，城市的發(fā)展往往受制于有限的建設(shè)用地，合理利用土地資源，開發(fā)城市空間成為一個(gè)日益重要的問(wèn)題。與此同時(shí)，由于中心城區(qū)建設(shè)較早，存在著較多的、有歷史價(jià)值的砌體建筑。面對(duì)愈發(fā)嚴(yán)重的城市擁堵、停車難問(wèn)題，對(duì)這些砌體建筑進(jìn)行地下空間的開發(fā)是解決上述問(wèn)題的最好對(duì)策。而既有砌體建筑物只有進(jìn)行基礎(chǔ)托換后，才能在保證上部結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行土方開挖和地下空間開發(fā)的施工。因此，基礎(chǔ)托換技術(shù)的研究和設(shè)計(jì)

2、是砌體建筑地下空間開發(fā)的關(guān)鍵。
　　現(xiàn)有基礎(chǔ)托換研究成果大都偏于工法，呈現(xiàn)出“具體問(wèn)題，具體分析”的特點(diǎn)，缺少可具參考、具有指導(dǎo)性的設(shè)計(jì)理論。對(duì)于這一缺陷，本文立足于砌體建筑地下空間開發(fā)中基礎(chǔ)托換技術(shù)的研究，著重闡述了基礎(chǔ)托換方案的選擇以及關(guān)鍵托換構(gòu)件的設(shè)計(jì)。從砌體建筑層高低，施工空間小，文明施工要求高的這一共性出發(fā)，比較常用的托換方案，優(yōu)選出施工快、振動(dòng)小、對(duì)施工場(chǎng)地要求小的錨桿靜壓鋼管樁的施工方案，以滿足同類工程開發(fā)。其次，對(duì)

3、于托換承臺(tái)，從它的力學(xué)特性和破壞模式出發(fā)，給出兩種設(shè)計(jì)思路——梁式設(shè)計(jì)方法和空間桁架設(shè)計(jì)方法。在實(shí)際工程中，要具體分析托換承臺(tái)的受力模式，選擇適合的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)進(jìn)行驗(yàn)算，避免單一理論的誤差。對(duì)于托換樁，在地下空間開發(fā)工程中，由于樁周土體的開挖，采用覆土條件下的樁基承載力計(jì)算單樁豎向承載力是偏不安全的，因而給出單樁承載力的理論公式，為修正公式的推導(dǎo)打下基礎(chǔ)。對(duì)于托換梁，其受力模式較為特殊，可以按墻梁模型和簡(jiǎn)支梁模型進(jìn)行分析，綜合考慮它的

4、設(shè)計(jì)。
　　通過(guò)對(duì)托換承臺(tái)進(jìn)行有限元分析可以看出，托換承臺(tái)的受力滿足空間桁架模型理論，承臺(tái)簡(jiǎn)化為拉壓桿模型。通過(guò)對(duì)混凝土斜壓桿受力性能分析，結(jié)合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，給出了托換承臺(tái)斜壓桿基于空間桁架模型的承載力計(jì)算公式，再通過(guò)力的平衡，得到承臺(tái)的承載力。相比于規(guī)范，本文所得承載力與實(shí)際值的比值，均值接近于1，且方差更小，有較高的精準(zhǔn)性;同時(shí)，少去了規(guī)范中的復(fù)雜計(jì)算，應(yīng)用起來(lái)更為簡(jiǎn)便。通過(guò)對(duì)比分析墻梁、簡(jiǎn)支梁計(jì)算結(jié)果，托換梁可以按照墻梁進(jìn)

5、行計(jì)算，并做一定的折減。通過(guò)對(duì)一兩層砌體結(jié)構(gòu)建筑物地下空間開發(fā)的實(shí)際案例，詳細(xì)地介紹了托換構(gòu)件的計(jì)算。
　　最后，由于樁周土體的開挖，托換樁的承載力會(huì)出現(xiàn)降低，按原有的公式計(jì)算不能保證工程的安全性，需要分析受力，提出新的修正公式。結(jié)合算例，研究了靜壓預(yù)制鋼管樁樁周土開挖前后單樁承載力的大小。綜合考慮地下空間開發(fā)中形成的樁-土與上部結(jié)構(gòu)荷載的傳遞，通過(guò)對(duì)單樁開挖前后樁側(cè)阻力、樁端阻力進(jìn)行有限元數(shù)值計(jì)算分析，在此基礎(chǔ)上提出簡(jiǎn)化的樁側(cè)摩