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围檩在深基坑支护中的受力特性有哪些？
围檩在深基坑支护中的受力特性有哪些？这个问题不仅关乎基坑工程的安全稳定性，更直接影响到周边建筑物、地下管线的保护效果——作为连接围护结构与支撑体系的关键构件，围檩的实际受力表现远比想象中复杂。
一、围檩是什么？为什么它的受力特性至关重要？
在深基坑支护体系中，围护结构（如地下连续墙、排桩）通常需要通过水平支撑系统来平衡土压力与水压力，而围檩正是这个系统的“桥梁”。它一般采用钢筋混凝土或型钢材料，沿基坑周边水平设置，一端紧贴围护结构内壁，另一端通过支撑构件（如钢支撑、混凝土支撑）传递荷载。
简单来说，围檩就像一根“受力传导带”：它既要承受围护结构因土体挤压产生的侧向力，又要将这些力均匀分配给支撑结构，最终由支撑将荷载传递至基坑底部或地基。如果围檩的受力特性不明确，可能导致局部应力集中、变形过大，甚至引发围护结构失稳——这也是为什么工程师必须深入研究其受力规律。
二、围檩的主要受力类型有哪些？现实案例告诉你答案
从工程实践来看，围檩的受力并非单一方向，而是多种力的叠加结果。以下是常见的几种受力类型及典型案例：
| 受力类型 | 产生原因 | 典型表现 | 案例参考 | |----------------|--------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------|--------------------------------------------------------------------------| | 侧向土压力 | 基坑开挖后，坑外土体因失去侧向约束，向坑内挤压围护结构，进而通过围护结构传递至围檩 | 围檩内侧（靠近围护结构侧）受压，外侧受拉；深度越大，土压力越大 | 上海某软土地区深基坑（开挖深度18米），围檩在地下连续墙与支撑间出现明显压缩变形 | | 水压力 | 地下水位较高时，水对围护结构产生渗透压力，通过围护结构间接作用于围檩 | 围檩需额外承受动态水压力，尤其在雨季或降水不当区域 | 广州某临江基坑（地下水位距坑底仅2米），围檩因突涌水导致局部应力超标 | | 支撑反力 | 支撑结构（钢支撑或混凝土支撑）安装后，通过轴向力反向作用于围檩 | 围檩与支撑连接节点处受力集中，需重点验算节点强度 | 杭州某地铁站基坑（采用钢管支撑），因支撑预加轴力过大，围檩连接部位出现裂缝 | | 温度应力 | 钢围檩受环境温度变化影响，热胀冷缩时若约束过强会产生附加内力 | 冬季低温时钢围檩收缩，可能拉裂混凝土围护结构；夏季高温时膨胀可能顶裂墙体 | 北方某冬季施工基坑（钢围檩未预留伸缩缝），因昼夜温差导致围檩与墙体脱开 |
三、围檩的受力特性如何体现？三大核心特征解析
结合理论分析与工程监测数据，围檩的受力特性主要表现为以下三个特征：
1. 受力分布不均，局部应力集中明显
围檩并非均匀受力构件。由于围护结构与土体的接触摩擦、支撑安装位置的差异，围檩在不同区段的受力差异显著。例如，靠近角部的围檩因两个方向的支撑交汇，受力通常比中部更大；支撑点附近的围檩会因集中反力出现应力峰值。某苏州软土基坑监测数据显示，角部围檩的最大应力可达中部区域的2-3倍。
2. 动态响应特性显著，与施工过程强关联
围檩的受力并非一成不变，而是随着基坑开挖深度的增加、支撑的逐层安装/拆除动态变化。例如，首道支撑安装前，围檩主要承受围护结构的初始土压力；随着开挖加深，新增土压力会逐步传递至下层围檩；若支撑拆除时机不当，围檩可能突然承受全部剩余荷载，导致变形失控。上海某超深基坑（开挖深度29米）的监测表明，第三道围檩在拆除第二道支撑后，竖向位移骤增15毫米。
3. 材料与构造差异影响受力表现
围檩的材料（混凝土/钢）、截面尺寸、与围护结构的连接方式直接影响其受力能力。钢筋混凝土围檩刚度大、变形小，但自重高、施工周期长；钢围檩轻便灵活、可快速安装，但易受温度与腐蚀影响。某南京基坑对比试验显示，相同条件下，钢围檩的应力峰值比混凝土围檩高约18%，但变形量是其2倍——这说明不同材料的围檩需针对性设计构造细节（如加劲肋、连接节点）。
四、如何应对围檩的复杂受力？工程实践中的关键措施
针对围檩受力特性的复杂性，工程师通常从设计、施工、监测三个环节入手控制风险：
设计阶段：精准计算与合理选型
- 采用有限元软件模拟基坑开挖全过程，分析围檩在不同工况下的应力、变形分布；
- 根据土压力分布特点，优化围檩的布置间距（一般2-4米一道），角部适当加密；
- 对钢围檩加强构造设计（如增设加劲板、防滑移装置），混凝土围檩则需验算抗裂性与配筋率。
施工阶段：精细化操作与过程控制
- 严格控制围护结构与围檩的贴合度（缝隙≤20毫米），避免应力传递受阻；
- 支撑安装时保证与围檩垂直，预加轴力需分级施加并实时监测围檩变形；
- 避免在围檩附近集中堆载（如材料堆放、机械停放），防止局部荷载叠加。
监测阶段：实时反馈与动态调整
- 埋设应变计、位移传感器监测围檩关键部位的应力与变形，数据每2小时采集一次；
- 当监测值超过设计预警值（如应力超80%容许值、位移日增量＞3毫米）时，立即暂停施工并分析原因；
- 结合监测结果动态优化后续支撑安装顺序或加固措施。
围檩在深基坑支护中的受力特性有哪些？这个问题背后，是无数工程师对安全与技术的极致追求——从土压力的精确计算到材料选择的反复权衡，从施工过程的精细控制到监测数据的实时反馈，每一个环节都直接影响着基坑工程的成败。理解这些受力特性，不仅是技术问题，更是对生命财产安全的负责。
（分析完毕）