微型钢管桩超前支护复合土钉墙研究现状
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微型钢管桩在基坑支护中的施工应用探究摘要:在各项建设高速发展的同时,微型钢管桩这种支护结构在基坑支护施工中应用范围逐渐扩大。
本文阐述了微型钢管桩的定义及其在基坑支护中的作用原理,探究了微型钢管桩在基坑支护与施工中的应用对策,为相关是为相关施工人员提供参考。
关键词:微型钢管桩;基坑支护;施工应用在社会经济高速发展的环境下,城市化进程逐渐加快,土地资源的价值也在不断提高,因此,建筑物的高度也在不断增加,基坑的深度也随之加深。
建筑基坑渐渐接近周边建筑物与建筑红线,当前建筑施工面对的环境也越发复杂,面对密集的建筑群与管线复杂错综的施工条件,进行高层建筑地下室、人防、地铁等地下工程的情形逐渐增多,这些都加大了建筑基坑支护工作的难度。
当前单一的土钉墙、锚喷支护及桩锚支护作业方式难以符合当前建筑工程发展需求。
受限于施工场地与周围环境影响,无法应用大型施工机械进行施工操作,在这样的情况下对支护结构提出了新的要求,要求满足较强的环境适应能力、施工作业面积小、设置灵活、强度高、经济适用性强等一系列要求。
而微型钢管桩正符合以上要求,能够切实有效地解决施工过程中遇到的问题,近年来,因其自身的优势被广泛应用到施工中。
一、微型钢管桩的概述(一)微型钢管桩微型钢管桩的直径在70~300mm之间,此种刚装具有穿透力强、强度高、基础效应小、体积轻便、便于连接等优势,在工程施工与地基加固中被广泛应用。
其主要的材料是常见碳素钢,可以根据制作工艺对微型钢管桩进行分类,一种为螺旋缝钢管桩,另一种是直缝钢管桩。
螺旋缝钢管桩以其自身在强度上的优势,在工程施工领域受到广泛应用。
(二)微型钢管桩在基坑支护中的作用原理在基坑支护施工中应用微型钢管桩通常分为两种作用方式,一种是用来当作主要受力构件,对基坑挖掘过程中造成的水土压力进行抵抗,另一种是用来当作预支护结构。
第一种用途方式下,微型桩支护作用原理与基坑工程中常规的支护桩作用原理一致,就是在深基坑周围土压力、地下水压力与深基坑周围附加荷载作用下,深基坑底面排桩嵌固深度范围内的土体因为受到桩体侧向位移的影响,从而产生被动土压力,用来抵抗桩体承受的部分主动土压力。
应用能量法对微型钢管桩超前支护复合土钉墙作用机理分析微型钢管桩超前支护复合土钉墙在工程中已经得到广泛应用,然而对其作用机理理论研究比较少。
本文提出用能量法对其进行研究,并对开挖过程中的受力变形进行了分析,其分析结果对工程实践有一定的指导意义。
标签:能量法;土钉墙;微型桩1 引言微型钢管桩超前支护复合土钉墙的应用越来越广泛,特别是在北京地区应用效果非常不错,但是人们对其微型桩超前支护的作用机理的理论研究并不成熟,可以说理论研究远远落后与实际应用。
目前,对微型钢管桩超前支护的作用机理的认识主要表现为以下几点:1.1 提高了土体的强度和面层强度施工工程中在微型钢管桩和桩孔中注入水泥浆液,微型桩附近的土体强度提高,从而增强了开挖过程中土体的自立性,减小了土体的变形。
土体的增强使混凝土面层与土体的黏结强度增加,钢管的插入使支护结构的刚度增加,这都会非常有利约束土体的变形。
1.2 钢管桩自身可以承担受力在开挖过程中,可以承担部分侧面土体压力,并且其刚度比较大,所以变形比较小,从而减小基坑的变形量。
1.3 阻止坑底的隆起、管涌和渗流问题的出现微型钢管桩以一定长度插入基坑底部一定深度,非常有利的限制坑底的隆起、管涌和渗流问题的出现。
1.4 调动并协调土钉的支护作用2 能量方法的运用在自然情况下,土体都积蓄有一定的应变能,在一定条件下,这些应变能可以释放出来做功。
在进行微型钢管桩超前支护复合土钉墙开挖时,发生的土体位移,微型桩、土钉以及面层等构件的受力变形,都是土体应变能量的释放做功的结果。
如果土体初始地应力很大,那么它积蓄的应变能量就很大,开挖以后土体的变形或是破坏现象就越强烈;否则,就不强烈。
基坑开挖过程中土体释放的能量主要与土体原始状态所处的深度H,土体的重度γ,和土体的自身性质有关。
H 越深、γ越大积蓄的能量就越大。
基坑开挖过程中,土体的应变能量主要以三种方式释放:土体的变形、支挡结构的受力变形和消耗散失。