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岩土研究院

​组合钢板桩基坑支护目前存在的问题

351 2021-07-12 14:46:06

由钢板桩、H型钢或钢管等形成的组合钢板桩基坑支护,充分发挥钢板桩或钢管挡土止水、H型钢抗弯能力强的特点。组合结构可兼具以上各单独支护的优点,极大拓展钢结构在地下工程的应用领域,使用完成后,均可拔除,循环使用,绿色环保。目前组合钢板桩在结构研究、理论分析、设计规范以及应用推广等各方面仍缺乏研究,因此需从以下几个方面进行深入研究∶

(1)钢板桩进入中国时间较迟,传统钢板桩早期仅适用于河岸护坡、围堰、码头及船坞等水中工程,近年来逐步涉及工民建工程。组合钢板桩作为钢板桩结构的升级,在工民建工程中应用则更少,须大力拓展组合钢板桩的工程应用。

(2)组合钢板桩(HSW 工法)目前在国内已有部分成功应用实例,但此支护结构的适用性及可行性还没有明确规定,需通过更多理论和实践的论证得出该结构的应用范围。

(3) 普通钢板桩支护结构设计流程及相关内容已成熟,但新型组合钢板桩支护结构设计流程及计算方法等未有统一规范。

(4)目前,HSW 组合钢板桩理论研究落后于工程应用,HSW 组合钢板桩变形、内力、弯矩的计算以及周围建筑物或管线的变形等均没有理论支持。

研究内容

本文以新型 HSW 组合钢板桩支护型式在城市基坑工程中的应用关键问题为研究对象,依托东南大学九龙湖土木交通学院教学科研楼基坑工程,采用理论分析、数值模拟和实测对比相结合的研究方法,对 HSW 组合钢板桩支护型式计算分析方法和工程应用进行了较系统的研究。

主要研究内容如下∶

(1)系统比较了组合钢板桩支护结构与传统支护结构(排桩、工法桩、地下连续墙、普通钢板桩等)的异同,总结了各种支护结构的优缺点等。

(2)系统分析了常见的组合钢板桩类型,如 HSW 组合钢板桩支护结构、装配式双排钢板桩支护结构以及 HPW 组合钢板桩支护结构等,给出了各种组合钢板桩的适用范围。

(3)根据普通钢板桩支护结构设计流程,提出了组合钢板桩(HSW 工法)支护结构设计流程及相应内容。

(4) 依托东南大学九龙湖土木交通学院教学科研楼基坑工程,采用理论分析、数值模拟和实测对比相结合的研究方法对组合钢板桩(HSW 工法)的内力变形、弯矩、支撑轴力变化以及周围道路沉降等进行计算。

(5)对比分析了数值模拟结果与实测数据,得出相应规律和结论。论证了等效截面计算方法的合理性,并总结了组合钢板桩(HSW 工法)最优计算方法。

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