[发明专利]一种模拟深基坑支撑梁爆破拆除对保留结构影响的实验方法

说明书

本发明公开了一种模拟深基坑支撑梁爆破拆除对保留结构影响的实验方法，包括分离式液压千斤顶、电动同步一拖四液压泵站、液压油管、传载钢板、混凝土、钢筋、外围反力钢架、沙土,具体操作步骤如下：S1，开挖场地：在实验场地上开挖一个规则的长为L₁,宽为D₁,深为H₁的长方体坑，该长方体坑是模拟深基坑支撑梁爆破拆除对保留结构影响实验的主要场地；S2，浇筑混凝土：在坑的内壁浇筑厚为d₁的混凝土，该层混凝土称为外围混凝土，主要起到保护坑壁规则，防止外围反力钢架产生大变形；S3，焊接钢架；S4，搭建以及拆除模板；S5，支撑梁的浇筑。本发明能够通过相似律将实际工程简化成实验模型，在实验中考虑土压力作用、爆破荷载冲击作用。

技术领域

本发明涉及基坑支撑梁爆破拆除技术领域，尤其涉及一种模拟深基坑支撑梁爆破拆除对保留结构影响的实验方法。

背景技术

基坑维护结构主要承受基坑开挖卸荷所产生的水压力和土压力，并将此压力传递到支撑，是稳定基坑的一种施工临时挡墙结构。在基坑开挖完成后，这些临时支撑结构都将拆除，随后完成地下室的内部建造。基坑钢筋混凝土支撑爆破拆除施工过程中，基坑周边有部分支护结构是需要保护的，要求爆炸荷载不能对其造成破坏。其中，地下连续墙结构可作为永久结构的全部或一部分使用。因此，在支撑梁爆破拆除时，必须考虑地下连续墙的安全性问题。此外，对于深基坑而言随着开挖深度的增加，基坑壁上的土压力和水压力也会增加，而这些压力将传递到支撑梁上，在爆破拆除临时支撑梁后，支撑梁上的轴压也将瞬态卸载，因此，在拆除深基坑支撑梁时，对于保留结构而言，不仅会受到爆破冲击荷载，在支撑梁受轴压较大的位置还会受卸荷荷载作用。

目前，对于深基坑支撑梁爆破拆除对保留结构影响的研究方法主要是在数值模拟，部分发明了优化拆除支撑顺序以减小对保留部分的影响。由于数值模拟材料和模型不能完全和实际工程匹配，所以研究过程中可能产生很大误差。现场实验的成本高且存在很高风险。针对此，本发明提出一种模拟深基坑支撑梁爆破拆除对保留结构影响的实验方法，通过相似律将实际工程简化成实验模型，在实验中考虑土压力作用、爆破荷载冲击作用，并给出试样模型中基坑及支撑梁的浇筑成型方法。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种模拟深基坑支撑梁爆破拆除对保留结构影响的实验方法。

本发明提出的一种模拟深基坑支撑梁爆破拆除对保留结构影响的实验方法，实验所需器材包括分离式液压千斤顶、电动同步一拖四液压泵站、液压油管、传载钢板、混凝土、钢筋、外围反力钢架、沙土,具体操作步骤如下：

S1，开挖场地：在实验场地上开挖一个规则的长为L₁,宽为D₁,深为H₁的长方体坑，该长方体坑是模拟深基坑支撑梁爆破拆除对保留结构影响实验的主要场地；

S2，浇筑混凝土：在深基坑内壁浇筑厚为d₁的混凝土，该层混凝土称为外围混凝土，主要起到保护深基坑坑壁规则；

S3，焊接钢架：在外围混凝土内壁再添加一层厚为d₂的钢板，将内壁四周的钢板两两焊接，焊接后的钢板组合成一个钢架，该钢架称为外围反力钢架，外围混凝土防止外围反力钢架产生大变形，在后续施加等效土压力荷载时提供稳定反力，并起到固定分离式液压千斤顶的作用；

S4，搭建以及拆除模板：外围反力钢架的内部搭建模板，在模板内浇筑实验所要的深基坑外壁，其长宽根据实际工程尺寸按相似理论确定，深基坑坑壁的位置应保证深基坑外壁的两相邻面与外围反力钢架内壁的两相邻面贴近，且空出宽度为d₃的孔隙，在深基坑外壁的另两个相邻面与外围反力钢架的内壁的另两相邻面留出宽度为d₄的孔隙，宽度为d₃的孔隙中用于装填沙土，宽度为d₄的孔隙用于安装土应力等效施加装置，该装置中包含分离式液压千斤顶和传载钢板，在以上混凝土成型后及时拆掉模板；