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深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)模板(10篇)

時(shí)間:2023-03-20 16:27:00

導(dǎo)言:作為寫作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇深基坑支護(hù)設(shè)計(jì),它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

篇1

中圖分類號(hào):TV551文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

隨著工程建設(shè)水平的不斷提升,建筑工程施工技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步,基于對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量的需求,建筑深基坑工程作為一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程內(nèi)容,越來(lái)越受到人們的重視。深基坑工程建設(shè)的影響因素復(fù)雜,其主要是一種由巖土、結(jié)構(gòu)以及建筑工程施工技術(shù)相結(jié)合的工程內(nèi)容。相關(guān)研究理論還有待進(jìn)一步發(fā)展,但是由于深基坑工程問(wèn)題造成的工程事故時(shí)有發(fā)生,深入開展對(duì)其的研究,有助于提升我國(guó)工程建設(shè)質(zhì)量與水平。

一、深基坑支護(hù)影響因素分析

深基坑工程建設(shè)過(guò)程中相關(guān)影響因素十分復(fù)雜,且影響因素之間彼此存在關(guān)聯(lián)。在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中,需要周全考慮相關(guān)因素,仔細(xì)篩選與分析基坑工程當(dāng)中的影響因素,以下是對(duì)工程施工中基坑支護(hù)影響因素的歸類分析:

(一)環(huán)境影響因素

1.建筑環(huán)境與設(shè)施影響因素

建筑深基坑形成多為市中心,其周邊建筑物與地下管道對(duì)建筑施工影響較大,基坑挖掘只能采取垂直開挖的方式。與此同時(shí),需要注意的是基坑開挖會(huì)造成周圍建筑物以及地下管線受到影響。

2.工程、水文地質(zhì)環(huán)境因素

基坑工程施工過(guò)程中地層因素與水文地質(zhì)環(huán)境情況都會(huì)對(duì)深基坑支護(hù)造成影響。其中,基坑工程建設(shè)的底層情況主要包括地層構(gòu)造、圖層與巖土體相關(guān)參數(shù)等內(nèi)容,水文情況則包括地下水位與其變化情況。

3.施工影響因素

影響基坑施工的主要因素包括多個(gè)方面:施工場(chǎng)所的交通情況與商業(yè)活動(dòng)情況等都是基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)影響因素。施工場(chǎng)地提供的材料與車輛進(jìn)出等也會(huì)影響基坑施工與設(shè)計(jì)。

(二)主體工程影響因素

在進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)綜合全面了解工程實(shí)際情況,形成理性認(rèn)知,對(duì)工程施工過(guò)程總形成規(guī)模、結(jié)構(gòu)以及施工方式綜合掌握。

(三)基坑形狀因素,深度因素以及寬度因素。

(四)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)造成的載荷影響因素。

(五)現(xiàn)已應(yīng)用的各種支護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)和適用范圍以及施工隊(duì)伍常用的施工方法、施工設(shè)備及施工技術(shù)等情況。

(六)相關(guān)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)資料:國(guó)家和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工的規(guī)范、規(guī)程;周圍相似基坑工程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

二、深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)主要原則

形成深基坑支護(hù)方案的主要原則是根據(jù)對(duì)其影響因素的綜合考慮,形成合理的價(jià)值分析,并在此基礎(chǔ)上做出最優(yōu)選擇。這其中包括:工程施工技術(shù)安全性、施工可行性分析;深基坑支護(hù)對(duì)環(huán)境造成的影響分析;施工基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)造成的施工工期影響分析以及其造成的工程經(jīng)濟(jì)型綜合對(duì)比分析。在具體工程施工過(guò)程中,支護(hù)方案設(shè)計(jì)可能形成多套方案。這個(gè)過(guò)程中,需要對(duì)多套方案的可行性問(wèn)題進(jìn)行綜合考慮,因?yàn)椴煌桨傅膫?cè)重點(diǎn)各不相同,這就需要根據(jù)工程施工需要,選擇最優(yōu)模型。

在選取基坑支護(hù)方案的過(guò)程中需要進(jìn)行優(yōu)選,目的是為了進(jìn)一步增加支護(hù)工作過(guò)程中的客觀性與科學(xué)性?!督ㄖこ袒又ёo(hù)技術(shù)規(guī)程》當(dāng)中主要對(duì)基坑支護(hù)工程開展有一定的原則性的規(guī)定。針對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型的過(guò)程中需要兼顧到工程施工結(jié)構(gòu)的空間效果以及受力特征。基坑支護(hù)優(yōu)選過(guò)程中還需要通過(guò)對(duì)基坑周圍環(huán)境以及基坑開挖情況等進(jìn)行綜合分析,同時(shí)還需要對(duì)地質(zhì)水文情況進(jìn)行考慮,只有這樣才能真正做到選型的科學(xué)性與合理性。

基坑支護(hù)選型主要包括支擋結(jié)構(gòu)、土釘墻以及重力式水泥土墻等內(nèi)容。像是選用組合需遵循一定的原則,即為《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》。

三、工程深基坑設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)

(一)層次結(jié)構(gòu)確立

確立深基坑支護(hù)方案,相關(guān)影響因素較多,其中包括工程、水文、建筑、管線、結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面的內(nèi)容??傮w來(lái)看,上述中內(nèi)容可以被歸為幾類:經(jīng)濟(jì)性、安全穩(wěn)定性、環(huán)境、工程期限、施工難易程度等。本文通過(guò)采用建立層次結(jié)構(gòu)的方式形成了深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)選型內(nèi)容(如圖1.所示)。

圖1.建筑深基坑選型采用層次分析法

其中,優(yōu)選方案當(dāng)中的總目標(biāo)主要包括幾個(gè)方面:安全可靠、工程造價(jià)低、工程期限較短、環(huán)境因素影響小以及工程施工方便。

另外,準(zhǔn)則層的主要因素包括幾個(gè)方面:安全可靠性(B1)、工程造價(jià)(B2)、工程期限(B3)、工程期限(B4)、施工難度(B5)。

(二)確定相關(guān)因素權(quán)重

1.形成判斷矩陣

通過(guò)使用標(biāo)度法以及表1.中所示內(nèi)容,可以完成對(duì)準(zhǔn)則層當(dāng)中相關(guān)因素在目標(biāo)層當(dāng)中的重要性的分析,通過(guò)兩兩比較及單排序方法完成上述內(nèi)容。

安全可靠性與工程造價(jià)相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為1;安全可靠性與工程期限相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為4;安全可靠性與環(huán)境影響因素相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為3;安全可靠性與工程施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為5;工程造價(jià)與工程期限相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為4;工程造價(jià)與環(huán)境影響因素相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為3;工程造價(jià)與施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為5;

工程期限與環(huán)境影響因素相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為½;工程期限與施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為2;環(huán)境影響因素與施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為 3(具體內(nèi)容如下表1.所示)。

表1.比較值情況

A B1 B2 B3 B4 B5

B1 1 1 4 3 5

B2 1 1 4 3 5

B3 1 2

B4 2 1 3

B5 1

由此可以判斷出選優(yōu)矩陣列表:

B=

2.層次排列

通過(guò)采用公式(1)具體求得判斷矩陣(B)當(dāng)中的最大特征數(shù)據(jù)W。

W1===2.268

相同原理,可以求得W2,W3,W4,W5。并在歸一化之后,W1=0.350,W2=0.350,W3=0.102,W4=0.142,W5=0.056。

由此,權(quán)重向量表示為:

W=(0.350,0.350,0.102,0.142,0.056)

這其中最大特征數(shù)值表示為:

max=5.129

總之,綜上所述,本文主要通過(guò)對(duì)工程施工建設(shè)過(guò)程中深基坑影響因素(安全可靠性、造價(jià)、工程期限、環(huán)境影響因素、工程施工便捷性)影響支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案情況與細(xì)部參數(shù)相關(guān)研究進(jìn)行分析。通過(guò)采用多目標(biāo)模糊決策方案實(shí)現(xiàn)工程深基坑系統(tǒng)的優(yōu)選,并建立了深基坑支護(hù)模型。希望通過(guò)對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行的深入研究,能夠進(jìn)一步提高工程施工水平,提升工程建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]黃貴珍,周東.基于遺傳算法的基坑樁錨支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].桂林工學(xué)院學(xué)報(bào),2000(S1):86-90

[2]賈寧.有限填土靜止土壓力系數(shù)計(jì)算方法研究[J].巖土工程學(xué)報(bào).2012.7:1333-1337[3]李廣信.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上水土壓力的分算與合算[J].巖土工程學(xué)報(bào),2010,5(3):348-352

[3]李明星.基坑支護(hù)體系優(yōu)化設(shè)計(jì)分析及應(yīng)用[J](建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程)JGJ120-2012

[4]阮永芬,葉燎原.用灰色系統(tǒng)理論與方法確定深基坑支護(hù)方案.巖土力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2013:1203-1206

[5]賈寧.有限填土靜止土壓力系數(shù)計(jì)算方法研究[J].巖土工程學(xué)報(bào),2012,7:1333-1337

建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ120-2012深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)研究

時(shí)亮

中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 湖北武漢 430056,南京中交道路橋梁工程勘察設(shè)計(jì)有限公司 江蘇南京 210000

摘要:建筑深基坑施工作為一項(xiàng)系統(tǒng)性工程內(nèi)容,其影響因素多元且十分復(fù)雜。施工中的支護(hù)方案選定不僅對(duì)基坑的經(jīng)濟(jì)型、穩(wěn)定性及安全性造成巨大影響,同時(shí)也是整個(gè)工程安全建設(shè)的重要前提。因?yàn)?,深基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)當(dāng)中出現(xiàn)微小問(wèn)題都有可能造成基坑失穩(wěn),并引起工程造價(jià)增加,因此深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)意義重大。本文主要針對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,探究深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)模型建立與優(yōu)選問(wèn)題,并對(duì)深基坑細(xì)部?jī)?yōu)化情況進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞:深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)模糊選優(yōu)有限元分析

中圖分類號(hào):TV551文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

隨著工程建設(shè)水平的不斷提升,建筑工程施工技術(shù)發(fā)展不斷進(jìn)步,基于對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量的需求,建筑深基坑工程作為一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程內(nèi)容,越來(lái)越受到人們的重視。深基坑工程建設(shè)的影響因素復(fù)雜,其主要是一種由巖土、結(jié)構(gòu)以及建筑工程施工技術(shù)相結(jié)合的工程內(nèi)容。相關(guān)研究理論還有待進(jìn)一步發(fā)展,但是由于深基坑工程問(wèn)題造成的工程事故時(shí)有發(fā)生,深入開展對(duì)其的研究,有助于提升我國(guó)工程建設(shè)質(zhì)量與水平。

一、深基坑支護(hù)影響因素分析

深基坑工程建設(shè)過(guò)程中相關(guān)影響因素十分復(fù)雜,且影響因素之間彼此存在關(guān)聯(lián)。在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中,需要周全考慮相關(guān)因素,仔細(xì)篩選與分析基坑工程當(dāng)中的影響因素,以下是對(duì)工程施工中基坑支護(hù)影響因素的歸類分析:

(一)環(huán)境影響因素

1.建筑環(huán)境與設(shè)施影響因素

建筑深基坑形成多為市中心,其周邊建筑物與地下管道對(duì)建筑施工影響較大,基坑挖掘只能采取垂直開挖的方式。與此同時(shí),需要注意的是基坑開挖會(huì)造成周圍建筑物以及地下管線受到影響。

2.工程、水文地質(zhì)環(huán)境因素

基坑工程施工過(guò)程中地層因素與水文地質(zhì)環(huán)境情況都會(huì)對(duì)深基坑支護(hù)造成影響。其中,基坑工程建設(shè)的底層情況主要包括地層構(gòu)造、圖層與巖土體相關(guān)參數(shù)等內(nèi)容,水文情況則包括地下水位與其變化情況。

3.施工影響因素

影響基坑施工的主要因素包括多個(gè)方面:施工場(chǎng)所的交通情況與商業(yè)活動(dòng)情況等都是基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)影響因素。施工場(chǎng)地提供的材料與車輛進(jìn)出等也會(huì)影響基坑施工與設(shè)計(jì)。

(二)主體工程影響因素

在進(jìn)行深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)綜合全面了解工程實(shí)際情況,形成理性認(rèn)知,對(duì)工程施工過(guò)程總形成規(guī)模、結(jié)構(gòu)以及施工方式綜合掌握。

(三)基坑形狀因素,深度因素以及寬度因素。

(四)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)造成的載荷影響因素。

(五)現(xiàn)已應(yīng)用的各種支護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)和適用范圍以及施工隊(duì)伍常用的施工方法、施工設(shè)備及施工技術(shù)等情況。

(六)相關(guān)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)資料:國(guó)家和當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工的規(guī)范、規(guī)程;周圍相似基坑工程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

二、深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)主要原則

形成深基坑支護(hù)方案的主要原則是根據(jù)對(duì)其影響因素的綜合考慮,形成合理的價(jià)值分析,并在此基礎(chǔ)上做出最優(yōu)選擇。這其中包括:工程施工技術(shù)安全性、施工可行性分析;深基坑支護(hù)對(duì)環(huán)境造成的影響分析;施工基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)造成的施工工期影響分析以及其造成的工程經(jīng)濟(jì)型綜合對(duì)比分析。在具體工程施工過(guò)程中,支護(hù)方案設(shè)計(jì)可能形成多套方案。這個(gè)過(guò)程中,需要對(duì)多套方案的可行性問(wèn)題進(jìn)行綜合考慮,因?yàn)椴煌桨傅膫?cè)重點(diǎn)各不相同,這就需要根據(jù)工程施工需要,選擇最優(yōu)模型。

在選取基坑支護(hù)方案的過(guò)程中需要進(jìn)行優(yōu)選,目的是為了進(jìn)一步增加支護(hù)工作過(guò)程中的客觀性與科學(xué)性。《建筑工程基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》當(dāng)中主要對(duì)基坑支護(hù)工程開展有一定的原則性的規(guī)定。針對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型的過(guò)程中需要兼顧到工程施工結(jié)構(gòu)的空間效果以及受力特征?;又ёo(hù)優(yōu)選過(guò)程中還需要通過(guò)對(duì)基坑周圍環(huán)境以及基坑開挖情況等進(jìn)行綜合分析,同時(shí)還需要對(duì)地質(zhì)水文情況進(jìn)行考慮,只有這樣才能真正做到選型的科學(xué)性與合理性。

基坑支護(hù)選型主要包括支擋結(jié)構(gòu)、土釘墻以及重力式水泥土墻等內(nèi)容。像是選用組合需遵循一定的原則,即為《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》。

三、工程深基坑設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)

(一)層次結(jié)構(gòu)確立

確立深基坑支護(hù)方案,相關(guān)影響因素較多,其中包括工程、水文、建筑、管線、結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面的內(nèi)容??傮w來(lái)看,上述中內(nèi)容可以被歸為幾類:經(jīng)濟(jì)性、安全穩(wěn)定性、環(huán)境、工程期限、施工難易程度等。本文通過(guò)采用建立層次結(jié)構(gòu)的方式形成了深基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)選型內(nèi)容(如圖1.所示)。

圖1.建筑深基坑選型采用層次分析法

其中,優(yōu)選方案當(dāng)中的總目標(biāo)主要包括幾個(gè)方面:安全可靠、工程造價(jià)低、工程期限較短、環(huán)境因素影響小以及工程施工方便。

另外,準(zhǔn)則層的主要因素包括幾個(gè)方面:安全可靠性(B1)、工程造價(jià)(B2)、工程期限(B3)、工程期限(B4)、施工難度(B5)。

(二)確定相關(guān)因素權(quán)重

1.形成判斷矩陣

通過(guò)使用標(biāo)度法以及表1.中所示內(nèi)容,可以完成對(duì)準(zhǔn)則層當(dāng)中相關(guān)因素在目標(biāo)層當(dāng)中的重要性的分析,通過(guò)兩兩比較及單排序方法完成上述內(nèi)容。

安全可靠性與工程造價(jià)相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為1;安全可靠性與工程期限相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為4;安全可靠性與環(huán)境影響因素相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為3;安全可靠性與工程施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為5;工程造價(jià)與工程期限相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為4;工程造價(jià)與環(huán)境影響因素相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為3;工程造價(jià)與施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為5;

工程期限與環(huán)境影響因素相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為½;工程期限與施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為2;環(huán)境影響因素與施工難易程度相對(duì)最優(yōu)方案形成的重要性比值表示為 3(具體內(nèi)容如下表1.所示)。

表1.比較值情況

A B1 B2 B3 B4 B5

B1 1 1 4 3 5

B2 1 1 4 3 5

B3 1 2

B4 2 1 3

B5 1

由此可以判斷出選優(yōu)矩陣列表:

B=

2.層次排列

通過(guò)采用公式(1)具體求得判斷矩陣(B)當(dāng)中的最大特征數(shù)據(jù)W。

W1===2.268

相同原理,可以求得W2,W3,W4,W5。并在歸一化之后,W1=0.350,W2=0.350,W3=0.102,W4=0.142,W5=0.056。

由此,權(quán)重向量表示為:

W=(0.350,0.350,0.102,0.142,0.056)

這其中最大特征數(shù)值表示為:

max=5.129

總之,綜上所述,本文主要通過(guò)對(duì)工程施工建設(shè)過(guò)程中深基坑影響因素(安全可靠性、造價(jià)、工程期限、環(huán)境影響因素、工程施工便捷性)影響支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案情況與細(xì)部參數(shù)相關(guān)研究進(jìn)行分析。通過(guò)采用多目標(biāo)模糊決策方案實(shí)現(xiàn)工程深基坑系統(tǒng)的優(yōu)選,并建立了深基坑支護(hù)模型。希望通過(guò)對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行的深入研究,能夠進(jìn)一步提高工程施工水平,提升工程建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]黃貴珍,周東.基于遺傳算法的基坑樁錨支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].桂林工學(xué)院學(xué)報(bào),2000(S1):86-90

[2]賈寧.有限填土靜止土壓力系數(shù)計(jì)算方法研究[J].巖土工程學(xué)報(bào).2012.7:1333-1337[3]李廣信.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)上水土壓力的分算與合算[J].巖土工程學(xué)報(bào),2010,5(3):348-352

[3]李明星.基坑支護(hù)體系優(yōu)化設(shè)計(jì)分析及應(yīng)用[J](建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程)JGJ120-2012

篇2

支護(hù)

1.深基坑支護(hù)類型選擇

深基坑支護(hù)不僅要求確保邊坡的穩(wěn)定,而且要滿足變形控制要求,以確?;又車慕ㄖ?、地下管線、道路等的安全。如今支護(hù)結(jié)構(gòu)日臻完善,出現(xiàn)了許多新的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式與穩(wěn)定邊坡的方法。

根據(jù)本地區(qū)實(shí)際情況,經(jīng)比較采用鉆孔灌注樁作為擋土結(jié)構(gòu),由于基坑開采區(qū)主要為粘性土,它具有一定自穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的特性,因此護(hù)坡樁采用間隔式鋼筋混凝土鉆孔灌注樁擋土,土層錨桿支護(hù)的方案,擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)布置如下:(1)護(hù)坡樁樁徑600mm,樁凈距1000mm;(2)土層錨桿一排作單支撐,端部在地面以下2.00mm,下傾18°,間距1.6m;(3)腰梁一道,位于坡頂下2.00m處,通過(guò)腰梁,錨桿對(duì)護(hù)坡樁進(jìn)行拉結(jié);(4)樁間為粘性土不作處理。

2.深基坑支護(hù)土壓力

深基坑支護(hù)是近些年來(lái)才發(fā)展起來(lái)的工程運(yùn)用學(xué)科,新的完善的支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力理論還沒(méi)有正式提出,要精確地加以確定是不可能的。而且由于土的土質(zhì)比較復(fù)雜,土壓力的計(jì)算還與支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度和施工方法等有關(guān),要精確地確定也是比較困難的。目前,土壓力的計(jì)算,仍然是簡(jiǎn)化后按庫(kù)侖公式或朗肯公式進(jìn)行。常用的公式為:

主動(dòng)土壓力:

Eα=1/2γH2tg2(45°-Φ/2)-2CHtg(45°-Φ/2)+2C2/γ

工中:Eα——主動(dòng)土壓力(KN),γ——土的容重,采用加權(quán)平均值。H——擋土樁長(zhǎng)(m)。Φ——土的內(nèi)摩擦角(°)。C——土的內(nèi)聚力(KN)。

被動(dòng)土壓力:EP=1/2γt2KPCt

式中:EP——被動(dòng)土壓力(KN),t——擋土樁的入土深度(m),KP——被動(dòng)土壓力系數(shù),一般取K2=tg2(45°-Φ/2)。

由于傳統(tǒng)理論存在達(dá)些不足,在工程運(yùn)用時(shí)就必須作經(jīng)驗(yàn)修正,以便在一定程度上能夠滿足工程上的使用要求,這也就是從以下幾個(gè)方面具體考慮:

2.1.土壓力參數(shù):尤其抗剪強(qiáng)度C/Φ的取值問(wèn)題??辜魪?qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法有總應(yīng)力法和有效應(yīng)辦法,前者采用總應(yīng)力C、Φ值和天然重度γ(或飽和容量)計(jì)算土壓力,并認(rèn)為水壓力包括在內(nèi),后者采用有效應(yīng)力C、Φ及浮容量γ計(jì)算土壓力,另解水壓力,即是水土分算??倯?yīng)辦法應(yīng)用方便,適用于不透水或弱透水的粘土層。有效應(yīng)力法應(yīng)用于砂層。

2.2.朗肯理論假定墻背與填土之間無(wú)摩擦力。這種假設(shè)造成計(jì)算主動(dòng)土壓力偏大,而被動(dòng)土壓力偏小。主動(dòng)土壓力偏大則是偏安全的,而被動(dòng)土壓力偏小則是偏危險(xiǎn)的。針對(duì)這一情況,在計(jì)算被動(dòng)土壓力時(shí),采用修正后的被動(dòng)土壓力系數(shù)KP,因?yàn)閹?kù)侖理論計(jì)算被動(dòng)土壓力偏大。因此采用庫(kù)侖理論中的被動(dòng)土壓力系數(shù)擦角δ,克服了朗肯理論在此方面的假定。可以求得修正后的KP是:KP=〔CosΨDCosδ[KF)]-Sin(Ψo+δ)SinΨo〕2

式中是按等值內(nèi)摩擦角計(jì)算,對(duì)粘性土取ΦD=Φ是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值,δ一般為1/3Φ-2/3Φ。

2.3.用等值內(nèi)摩擦角計(jì)算主動(dòng)土壓力。在實(shí)踐中,對(duì)于抗深在10m內(nèi)的支護(hù)計(jì)算,把有粘聚力的主動(dòng)土壓力Eα,計(jì)算式為:E=1/2CHtg2(45°-Φ/2)+2C2/γ。

用等值內(nèi)摩擦角時(shí),按無(wú)粘性土三角形土壓力并入Φo,E=1/2γH2tg(45°-Φ/ 2),而E=E由此可得:tg(45°-[SX(]Φo2= rH2tg2(45°-Ψ/2)-4CHtg(45°-Ψ/2)+4C2/r2rH2

2.4.深基坑開挖的空間效應(yīng)?;拥幕瑒?dòng)面受到相鄰邊的制約影響,在中線的土壓力最大,而造近兩邊的壓力則小,利用這種空間效應(yīng),可以在兩邊折減樁數(shù)或減少配筋量。

2.5.重視場(chǎng)內(nèi)外水的問(wèn)題。注意降排水,因?yàn)橥林泻吭黾樱辜魪?qiáng)度降低,水分在較大土粒表面形成劑,使摩擦力降低,而較小顆粒結(jié)合水膜變厚,降低了土的內(nèi)聚力。

綜上所述,結(jié)合本場(chǎng)地地質(zhì)資料以及所選擇的基抗支護(hù)形成,水壓力和土壓力分別按以下方式計(jì)算:

2.5.1.水壓力:因支護(hù)樁所處地層主要為粘性土層,且為硬塑中密狀態(tài),另開挖前已作降水處理,故認(rèn)為此壓力采用水土合算是可行的。

2.5.2.土壓力:樁后主動(dòng)土壓力,采用朗肯主動(dòng)土壓力計(jì)算,即:Eα=1/2γH2tg2(45°-Φ/2)-2CHtg(45°-Φ/2)+2C2/γ

樁前被動(dòng)土壓力,采用修正后的朗肯被動(dòng)土壓力計(jì)算,即:EP=1/2γt2KP+2KP Ct.

式中:KP=〔CosΨCosδ-Sin(Ψ+δ)SinΨ〕2

3.護(hù)坡樁的設(shè)計(jì)

該工程支護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁加斜土錨的設(shè)計(jì)方案,樁的直徑為600mm,樁間凈距為1000mm.考慮基坑附近建筑屋的影響,還有環(huán)城南路上機(jī)車等動(dòng)截荷的影響,支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí),筆者參照部分支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)情形取地面均布載荷q=40KN/m,:

3.1.樁上側(cè)土壓力:①樁后側(cè)主動(dòng)土壓力,因?yàn)闃逗笸翞槿龑樱s添土、粘土、粉粘土)所以計(jì)算時(shí)采用加權(quán)平均值的C、Φ、γ,Φ=21.32,得:Eα=4.7H2-2.76H+108.49;②樁前側(cè)被動(dòng)土壓力:因?yàn)闃肚皞?cè)土為兩層(粘土層、粉質(zhì)粘土層),所以計(jì)算時(shí)應(yīng)采用加權(quán)平均值的C′、Φ′、γ′,得:EP=33.89676t2+104.5t;③均布載荷對(duì)樁的側(cè)壓力:由公式Eq=qKaH,得:Eq=18.672H.

3.2.樁插入深度確定:計(jì)算前須作如下假設(shè):(1)錨固點(diǎn)A無(wú)移動(dòng);(2)灌注樁埋在地下無(wú)移動(dòng);(3)自由端因較淺不作固定端,按地下簡(jiǎn)支計(jì)算。

3.2.1.建立方程:對(duì)鉸點(diǎn)(錨固點(diǎn))A求矩,則必須滿足:ΣMA=0

所以有:1KEP(23t+h-a)=Eq〔23 (h+t)-a〕+Ep(h+t2-α)q

式中:K為安全系數(shù),取2,得:8.31t3+82.97t2-138.75t=114.12

3.2.2.插入深度及柱長(zhǎng)計(jì)算:根據(jù)實(shí)際情況t取最小正解;t=1.99m.

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》及綜合地質(zhì)資料,取安全系數(shù)為1.2,所以樁的總長(zhǎng)度為:L=h+1 .5t=8.5+1.21.99=12.4(m)

3.3.錨拉力的計(jì)算:由于樁長(zhǎng)已求出,對(duì)整個(gè)樁而言,由于力平衡原理可以求出A點(diǎn)的錨拉力,ΣFA=0,即:Eα+Eq=Ep+TA,取t=1.99解得:TA=194.35(KN)

4.土層錨定設(shè)計(jì)

錨固點(diǎn)埋深α=2m,錨桿水平間距1.6m,錨桿傾角18°,這是因?yàn)榭紤]到:(1)基坑附近有環(huán)城南路和建筑物的存在,傾角小,錨桿的握裹力易滿足;(2)支護(hù)所在粘土層較厚,并且均一,可作為錨定區(qū);(3)粘土層的下履層(粉質(zhì)粘土層、粉砂層、圓礫層)都是飽水且較薄。

4.1.土層錨桿抗拔計(jì)算:土層錨桿錨固端所在的粘土層:c=47.7kpΨ=20.72°r=20 .13kN/m2

4.1.1.土層錨桿錨非固端段長(zhǎng)度的確定:

由三角關(guān)系有:BF=sin(45°-Φ/2)/sin(45°-Φ/2+a)·(H-a-d)代入數(shù)據(jù)計(jì)算得:BF=5.06 m

篇3

一、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):

要提高基坑工程的設(shè)計(jì)水平與工程質(zhì)量,必須有一個(gè)好的設(shè)計(jì)計(jì)算理論作為依據(jù),必須選擇一個(gè)合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式各式各樣,在不同的地質(zhì)環(huán)境、不同的建筑材料、不同的施工條件等情況下,會(huì)采用不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。就目前而言,國(guó)內(nèi)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)形式的分類并無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),考慮設(shè)計(jì)計(jì)算模型,常常將基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)分為四大類:懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)、混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)、重力式擋土墻結(jié)構(gòu)、拱圈式支護(hù)結(jié)構(gòu)。

⑴、懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)

懸臂式支護(hù)結(jié)構(gòu)是利用基坑面以下的被動(dòng)水土壓力維持支護(hù)結(jié)構(gòu)的平衡,它的計(jì)算簡(jiǎn)圖類似于一根埋在土中的懸臂粱。在基坑開挖深度不太大的情況下可以滿足要求,其主要的應(yīng)用形式有以下幾點(diǎn):

①、柱列式混凝土灌注樁

利用并列的混凝土灌注樁組成的支護(hù)結(jié)構(gòu),一般采用人工挖孔或機(jī)械鉆孔而成,由于施工簡(jiǎn)單,墻體剛度較大,造價(jià)比較低,在淺基坑工程中用的較多。郭等人利用最小勢(shì)能原理推導(dǎo)出樁頂最大位移的解析解,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析基坑深度、嵌固深度系數(shù)、樁間距、坡頂超載及彈性抗力系數(shù)“m”五個(gè)因素對(duì)樁頂最大水平位移的影響程度和各個(gè)參數(shù)的靈敏度。這種方法能很好的控制樁頂最大水平位移。

②、鋼板樁支護(hù)墻

鋼板樁支護(hù)墻采用一種特制的型鋼(截面形狀一般采用u形或z形),利用打樁機(jī)打入地下構(gòu)成一道連續(xù)的板墻。鋼板樁支護(hù)具有很高的強(qiáng)度、剛度和鎖口功能,水密性好,施工簡(jiǎn)便,能適應(yīng)多種平面形狀和土壤,可減少基坑開挖土方量,有利于施工機(jī)械化作業(yè)和排水,可以回收反復(fù)利用在等。

鋼板樁可采用等值梁法及彈性抗力法設(shè)計(jì)計(jì)算,也有人將彈性抗力法進(jìn)行修正應(yīng)用于工程中,充分考慮了鋼板的拉伸和彎曲剛度。施工中要加強(qiáng)鋼板樁的內(nèi)支撐、橫向、縱向聯(lián)接,并對(duì)各個(gè)焊點(diǎn)嚴(yán)格檢查,以確保整體的穩(wěn)定性和變形最小。鋼板樁目前在軟土、水中均有應(yīng)用,并取得了很大的成功。

⑵、混合式支護(hù)結(jié)構(gòu)

當(dāng)基坑工程開挖深度較大或?qū)ψ冃我筝^高時(shí),在懸臂結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,可以通過(guò)增加支撐體系或錨拉體系形成混合支護(hù)結(jié)構(gòu),其主要運(yùn)用形式有樁墻一內(nèi)支撐、土釘墻等。

①、土釘墻

土釘墻是一種充分利用土體自支承能力的支護(hù)結(jié)構(gòu),其作用與被動(dòng)的具備擋土作用的上述支護(hù)墻不同,它是起主動(dòng)嵌固作用,增加邊坡的穩(wěn)定性,使基坑開挖后坡面保持穩(wěn)定。而土釘問(wèn)的變形則通過(guò)鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層給予約束。在基坑開挖深度較深時(shí),土釘墻的最危險(xiǎn)圓弧滑動(dòng)往往入土較深,整體穩(wěn)定性很難滿足安全要求,為此有人采用柱列式排樁與土釘墻聯(lián)合使用,使排樁在土釘墻基坑支護(hù)中起到抗滑效應(yīng)。利用作用力和反作用力的原理,可求出排樁對(duì)土釘墻所提供的抗滑力矩,由此可求出存在排樁時(shí)的土釘墻的整體穩(wěn)定性。

②、樁墻一拉錨式支護(hù)

拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)是由樁、墻體系和錨固體系兩部分組成。樁、墻一般采用排樁或地下連續(xù)墻,錨固體系采用錨桿式和地面拉錨式兩種。地面拉錨式在坑周地面設(shè)置垂直錨桿或錨樁,用鋼絲繩或鋼筋直拉坑壁樁墻結(jié)構(gòu)。其作用機(jī)理是利用支護(hù)結(jié)構(gòu)的承載力和錨的支撐力來(lái)保持支護(hù)體系的穩(wěn)定。

拉錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)常采用等值梁法計(jì)算內(nèi)力,對(duì)于多層錨桿支護(hù)常將反彎點(diǎn)以上的上段梁作為多跨連續(xù)梁,求解時(shí)應(yīng)按連續(xù)梁進(jìn)行分析,采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的彎矩分配法進(jìn)行求解。在考慮變形問(wèn)題時(shí)一般采用彈性支點(diǎn)法。目前,工程界提出多種簡(jiǎn)易計(jì)算方法,如蘇王升提出用力法作為錨桿排樁受力分析計(jì)算的一種方法。這種方法利用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法來(lái)求解排樁各支點(diǎn)的力,比彈性支點(diǎn)法簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程,有利于用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算,更易于實(shí)際應(yīng)用。

二、支護(hù)與降水設(shè)計(jì)方案:

貿(mào)易商品交易市場(chǎng)塔樓設(shè)計(jì)采用樁伐基礎(chǔ),基坑設(shè)計(jì)深度為-13.90m(其中電梯井深度為-17.40m),其面積約為2800m2,場(chǎng)區(qū)東部約30m處是一層民宅區(qū),場(chǎng)區(qū)南部約35m處為干將路,場(chǎng)區(qū)西部約40m處是白蓮花園,花園中有白蓮河,河深1.8m。塔樓深基坑圍護(hù)方案為:先采用放坡開挖至-5.90m,從-5.90至于-13.9m, 這8m深的地層采用鉆孔灌注樁( 樁徑Φ800mm,樁長(zhǎng)16.5m,樁中心間距950mm)及鋼筋混凝土水平支撐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

⑴、為確?;又ёo(hù)支撐結(jié)構(gòu)的安全,設(shè)計(jì)采用射流泵式輕型井點(diǎn)法降低坑外水位,坑內(nèi)用管井疏干靜儲(chǔ)水(圖1)。坑外井管埋入深度10.5m, 井點(diǎn)距離1.50m,沿基坑四周在標(biāo)高-5.90m處布設(shè)4套射流式噴射井點(diǎn)(圖2),坑內(nèi)布設(shè)4口管井,使用潛水泵抽吸靜儲(chǔ)水,在基坑施工電梯井階段,在四周布設(shè)一套輕型井點(diǎn)降水設(shè)施,進(jìn)一步降低地下水位,保證電梯井的施工。

該方案實(shí)施后,基坑順利開挖至設(shè)計(jì)深度,過(guò)坡穩(wěn)定,坑底干燥,保證了塔樓地下部分土建施工的順利進(jìn)行,達(dá)到了預(yù)期的降水效果。

⑵、降水方案的成功經(jīng)驗(yàn)

1、對(duì)場(chǎng)區(qū)的水文地質(zhì)條件有了徹底準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)和了解,采取了有效的降水方案。

2、根據(jù)場(chǎng)區(qū)周圍無(wú)高層建筑的實(shí)際情況,采取大范圍降低地下水位的方案,效果明顯。

3、降水方案嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工,保證了工程的施工質(zhì)量。

三、深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的進(jìn)展:

⑴、支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究

正確的理論必須建立在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上。但是,在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方面,我國(guó)至今還缺乏系統(tǒng)的科學(xué)試驗(yàn)研究。開展支護(hù)結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究(包括實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)和工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn))。雖然要耗費(fèi)部分資金,但由于深基坑支護(hù)工程投資巨大。如經(jīng)過(guò)科學(xué)試驗(yàn)再進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),肯定會(huì)節(jié)省可觀的經(jīng)費(fèi)。因此,工程現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是非常必要的。通過(guò)工程實(shí)踐積累大量的測(cè)試數(shù)據(jù),可對(duì)同類工程的成功打好基礎(chǔ),為理論研究和建立新的計(jì)算方法提供可靠的第一手資料。

⑵、新型支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法

高層建筑的飛速發(fā)展給深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)帶來(lái)一場(chǎng)技術(shù)革命。在鋼板樁、鋼筋混凝±板樁、鉆孔灌注樁擋墻、地下連續(xù)墻等支護(hù)結(jié)構(gòu)成功應(yīng)用后,雙排樁、士釘、組合拱帷幕、旋噴土錨、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土多孔板等新的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式也相繼聞世。但是,這些支護(hù)結(jié)構(gòu)型式的計(jì)算模型如何建立、計(jì)算簡(jiǎn)圖怎樣選取、設(shè)計(jì)方法如何趨于科學(xué),仍是當(dāng)前新型支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中急需解決的問(wèn)題。

篇4

隨著建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展,建筑工程的數(shù)量與日俱增,而深基坑正是在建筑工程數(shù)量較多的情況下使用的一種關(guān)鍵性技術(shù)。這也是保證建筑工程質(zhì)量與安全的重要技術(shù)措施。為了保證深基坑正常發(fā)揮作用,就要對(duì)其進(jìn)行支護(hù),因此,需要對(duì)深基坑進(jìn)行合理設(shè)計(jì),避免其發(fā)生變形,如果支付變形,會(huì)直接影響到工程的施工質(zhì)量與安全。在這種情況下深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),就非常重要。其中深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),既包括支護(hù)本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也涵蓋了與之相鄰的建筑、管線和道路,而本文主要是針對(duì)支護(hù)本身的變形控制設(shè)計(jì)進(jìn)行分析探討。

1.深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)的具體要求分析

深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)在具體設(shè)計(jì)中,要具有一定的依據(jù),主要是深基坑的尺寸,最大荷載力,附近建筑環(huán)境、道路環(huán)境、管線環(huán)境以及地理地質(zhì)條件等。為了符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),要在一定的設(shè)計(jì)要求之下進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。具體如下:

1.1技術(shù)要求

深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),(1)要具備一定的抗滑穩(wěn)定性,抗傾覆穩(wěn)定性,同時(shí)要達(dá)到抗管涌和抗隆起的要求。[1](1)要對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行合理設(shè)計(jì),保證強(qiáng)度是實(shí)際變形量與深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)的要求相符合。

1.2投資要求

要根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析,研究,制定科學(xué)的深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)造價(jià)最低,在保證設(shè)計(jì)方法符合工程施工標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,盡量減少投資,降低造價(jià),提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3工期要求

深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),要結(jié)合施工具體情況,對(duì)施工程序,施工標(biāo)準(zhǔn),每個(gè)施工環(huán)節(jié)的具體期限等有一個(gè)明確的標(biāo)記,盡量使施工簡(jiǎn)潔快速,提高施工效率,縮短工期,避免延誤工期。

1.4深基坑周圍的環(huán)境要求

深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),不能只考慮深基坑本身情況,還要關(guān)注與之聯(lián)系密切的周圍環(huán)境。注意周圍環(huán)境對(duì)深基坑變形的實(shí)際要求。保證在深基坑施工時(shí),其周圍的建筑、管保、道路等發(fā)生位移、沉降和傾斜的程度都在規(guī)定范圍之內(nèi),避免對(duì)其周圍的各種建筑、管線、道路造成損害和嚴(yán)重的影響。

2.深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)方案分析

2.1科學(xué)建立深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)模型

深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),一般需要建立科學(xué)的設(shè)計(jì)模型,對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完整的呈現(xiàn),便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,方便修改,以保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。[2]建立深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)模型,一般主要包括四個(gè)設(shè)計(jì)要素:一是設(shè)計(jì)變量的確定。首先要根據(jù)實(shí)際情況,正確選取深基坑支護(hù)的具體形狀和參數(shù)等數(shù)據(jù)信息,對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、比較,為優(yōu)化深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。二是明確目標(biāo)。深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì),要確定一個(gè)明確的目標(biāo),要具備一個(gè)目標(biāo)函數(shù)。在深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中,要有一個(gè)完整的整體目標(biāo),有目的地進(jìn)行設(shè)計(jì),而且這個(gè)目標(biāo)的設(shè)定要具有科學(xué)性與合理性,同時(shí),造價(jià)上要保證最低。三是確定一個(gè)約束條件?;又ёo(hù)變形控制設(shè)計(jì),需要對(duì)設(shè)計(jì)的變量進(jìn)行科學(xué)取值,在取值的過(guò)程中,不能沒(méi)有限制,任意選取,要保證具備一個(gè)合理的約束條件,保證取值的科學(xué)性和規(guī)范性。四是要建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型。在深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)中,要建立一個(gè)完整的數(shù)學(xué)模型,有利于保證設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性。要根據(jù)設(shè)計(jì)變量,列出相應(yīng)的函數(shù),再根據(jù)設(shè)定的約束條件,優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,在限制條件下,選取一個(gè)適當(dāng)?shù)淖兞浚瑥亩购瘮?shù)值最佳。

2.2合理設(shè)計(jì)單支點(diǎn)錨樁

首先要合理選擇錨點(diǎn)的具置,這也是保證單支點(diǎn)錨樁設(shè)計(jì)最優(yōu)的前提,[3]接著就是錨樁截面的設(shè)計(jì),要在改變錨點(diǎn)受力情況,改變錨桿位置的基礎(chǔ)上,使反彎點(diǎn)的彎矩值大概一致,然后把這個(gè)具體的值作為錨樁截面設(shè)計(jì)的具體依據(jù)。一般錨樁的位置與深基坑的頂端越接近,其產(chǎn)生的位移距離就越小。所以,在對(duì)錨樁位置進(jìn)行選擇時(shí),壓盡量減少錨桿的位移距離,同時(shí)要保證深基坑頂端的位移距離盡可能的小。此外,還要算出深基坑支護(hù)的入土深度、最大正彎矩和向彎矩,以此作為參考數(shù)據(jù),準(zhǔn)確選擇深基坑支護(hù)的最優(yōu)位置,確定最佳錨樁截面積和錨點(diǎn)承受力,從而保證單支點(diǎn)錨樁設(shè)計(jì)的合理性、準(zhǔn)確性。

2.3優(yōu)化設(shè)計(jì)多支點(diǎn)錨樁

在多支點(diǎn)錨樁的設(shè)計(jì)過(guò)程中,(1)挖掘基坑到第一道錨桿的位置,保證深基坑支護(hù)呈懸臂狀態(tài),接著對(duì)支護(hù)樁的內(nèi)力和樁頂位移距離進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,然后根據(jù)實(shí)際情況的變化,做出適當(dāng)調(diào)節(jié),使其達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn),保證設(shè)計(jì)方案合理。[4](2)在正確確定第一道錨桿的位置之后,對(duì)第二根錨桿的錨桿的位置進(jìn)行確定。在實(shí)際確認(rèn)過(guò)程中,要對(duì)第一道錨桿的撐反力進(jìn)行計(jì)算,一般采用彈性抗力有限原發(fā)計(jì)算方法,接著對(duì)錨點(diǎn)的受力和錨樁頂端的位移進(jìn)行計(jì)算,最后對(duì)第二根錨桿的最大位移和支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算。(3)以此類推,在確定第一根和第二根錨桿位置的基礎(chǔ)上,深基坑挖至坑底進(jìn)行標(biāo)高,根據(jù)實(shí)際情更合理調(diào)整錨撐點(diǎn)的位置進(jìn)行調(diào)整。從而使多支點(diǎn)錨樁的設(shè)計(jì)更加科學(xué)。

3.深基坑支護(hù)變形控制的策略分析

3.1保證嵌固深度

在對(duì)深基坑支護(hù)變形進(jìn)行控制的過(guò)程中,根據(jù)觀察分析發(fā)現(xiàn),圍護(hù)樁嵌固深度不斷增加的過(guò)程中,樁體發(fā)生的水平位移和深基坑底的隆起程度就會(huì)相應(yīng)減小,其中,深基坑底隆起減小的程度要比樁體發(fā)生的水平位移減少的程度大。[5]當(dāng)嵌固深度達(dá)到一定程度和標(biāo)注時(shí),樁底慢慢地不再發(fā)生變形,如果樁長(zhǎng)繼續(xù)延長(zhǎng),降低圍護(hù)樁變形的作用也不再明顯,但是對(duì)減少深基坑底隆起還是具有一定的作用。為了更好地控制深基坑支護(hù)變形,要保證嵌固的具體深度。

3.2強(qiáng)化支撐的位置設(shè)置

深基坑支護(hù)變形受到很多因素的影響,其中支撐的位置變化對(duì)其影響很大。一旦深基坑支付支撐的位置發(fā)生變化,必將引起深基坑支護(hù)變形的發(fā)生。支撐位置變化的具體程度直接影響著深基坑支護(hù)變形的程度。因此,在對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)深基坑支付結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形的具體影響,結(jié)合深基坑施工空間環(huán)境等各方面的因素,進(jìn)行綜合考慮,從而正確設(shè)置支撐的位置,盡量避免其大幅度的變化。

3.3控制支撐剛度

深基坑支護(hù)變形與支撐剛度的變化也具有一定的關(guān)系,通過(guò)實(shí)際研究發(fā)現(xiàn),支撐剛度的增加會(huì)減小圍護(hù)樁水平位移的最大值,但是不會(huì)對(duì)深基坑支護(hù)位移發(fā)生過(guò)大的變化,因此,可以根據(jù)實(shí)際情況,適當(dāng)采取增加支撐剛度的方式,進(jìn)一步控制深基坑支護(hù)變形。

3.4合理設(shè)置隔離墻

深基坑技術(shù)一般是應(yīng)用于數(shù)量較多的建筑群,因此,在施工過(guò)程中,面臨的施工環(huán)境比較復(fù)雜。更好地發(fā)揮的深基坑的實(shí)際作用,為了防止深基坑變形,要采取深基坑支護(hù),為了進(jìn)一步控制支護(hù)變形,需要根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)置隔離墻。隔離墻的設(shè)置很大程度上能夠起到加固深基坑的作用,但是如果設(shè)置不合理,很可能會(huì)適得其反,不但不會(huì)發(fā)揮加固作用,還會(huì)加重深基坑的變形,因此,在實(shí)際設(shè)置中,要綜合分析施工實(shí)際,結(jié)合各種影響因素,保證隔離墻設(shè)置的科學(xué)性、合理性。

3.5對(duì)深基坑坑底進(jìn)行加固

對(duì)基坑坑底的土體進(jìn)行加固,是控制深基坑支護(hù)變形的重要途徑之一。加固的具體方法一般是在坑底增加土體,主要采用裙邊加固法、抽條加固法和二者結(jié)合的加固法,通過(guò)加固作用,保持坑底的穩(wěn)定性,從而控制深基坑支護(hù)變形。

結(jié)論

在現(xiàn)代建筑工程建設(shè)中,深基坑技術(shù)發(fā)揮著重要作用,但深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)的水平,對(duì)深基坑施工質(zhì)量的影響很大,因此,要在實(shí)際設(shè)計(jì)中,根據(jù)設(shè)計(jì)的具體要求,根據(jù)設(shè)計(jì)的具體程序和要點(diǎn),不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,采取有效的措施,加強(qiáng)對(duì)深基坑支護(hù)變形控制的力度,從而整體上提高建筑工程的質(zhì)量,促進(jìn)建筑行業(yè)又好又快發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

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[3]宋建平.深基坑支護(hù)變形控制設(shè)計(jì)與研究[J].低碳世界,2015,35:129-130.

篇5

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展,城市建設(shè)步伐也在不斷加快,伴隨而來(lái)的是城市建設(shè)用地日益減少,現(xiàn)在已受到政府和社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。目前,城市建設(shè)的發(fā)展越來(lái)越重視地下空間的開發(fā)和利用,高層建筑地下結(jié)構(gòu)越來(lái)越深,坡度越來(lái)越陡,并且很多深基坑邊坡緊鄰現(xiàn)有建筑物,由此而引發(fā)諸多的環(huán)境巖土工程問(wèn)題及工程事故,不僅危及工程安全,造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失而且影響城市道路交通、供電供氣、通訊等,引起社會(huì)不安。因此,深基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)與施工成為了高層建筑突顯的一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

1、深基坑工程現(xiàn)狀分析

1.1、深基坑設(shè)計(jì)在城市發(fā)展中變得越來(lái)越重要

近年來(lái),城市中的建筑密度隨著城市現(xiàn)代化的推進(jìn)而增大,隨著高層建筑的不斷興建,深基坑開挖支護(hù)問(wèn)題日益突出,地下空間的利用也變得尤為重要。地鐵,是一個(gè)城市更進(jìn)一步的標(biāo)志性宏偉工程。如今無(wú)錫也加入到了地鐵的新建中,想要在如此多的高樓大廈中打通時(shí)空的便捷的地下通道,不得不為此接受嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

1.2、基坑越挖越深

住宅樓旁邊“見(jiàn)縫插針”建高樓,開挖的深基坑令不少居民擔(dān)心已有建筑的安全問(wèn)題?;釉酵谠缴?,面積也越來(lái)越大,最深的為地下三層,面積達(dá)到10萬(wàn)平方米以上?;?yàn)榱耸褂梅奖悖蛞驗(yàn)榈仄ぐ嘿F,或?yàn)榱朔铣枪芤?guī)定及人防需要,建筑投資者不得不向地下發(fā)展?,F(xiàn)在在大城市、沿海地區(qū)尤其是特區(qū),地下3~4層已很尋常,5~6層也有。因此基坑深度多在10~16m間,在20m左右的也為數(shù)不少。因而深基坑開挖支護(hù)及對(duì)鄰近建筑、道路及設(shè)施的影響日益為工程師們所關(guān)注,研究開發(fā)出許多好的措施。但是基坑開挖深度越來(lái)越深,開挖環(huán)境日益復(fù)雜,設(shè)計(jì)及施工人員經(jīng)常遇到新的問(wèn)題及新的挑戰(zhàn),從而使基坑工程的成功率降低。事故發(fā)生率更高。

1.3、基坑周圍環(huán)境復(fù)雜

隨著城市化的發(fā)展,對(duì)深基坑的設(shè)計(jì)支護(hù)要求越來(lái)越高,有些在重要高層和超高層建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并緊靠重要市政公路。而此處原有建筑結(jié)構(gòu)陳舊,地上與地下管線密布。因此,對(duì)于專業(yè)人員的技術(shù)要求也更高,基坑開挖不僅要保證基坑本身的穩(wěn)定,也要保證周圍的建筑物和構(gòu)筑物不受破壞。

1.4、基坑支護(hù)方法眾多

諸如人工挖孔樁,預(yù)制樁,深層攪拌樁,鋼板樁,地下連續(xù)墻,內(nèi)支撐,各種樁、板、墻、管、撐同錨桿聯(lián)合支護(hù),此外還有錨釘墻等。

1.5、基坑工程的風(fēng)險(xiǎn)性大

基坑工程的成功率較低,一旦基坑支護(hù)失效,常造成鄰近房屋、地下管線及道路的開裂,引發(fā)工程糾紛,甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的破壞,造成重大的經(jīng)濟(jì)損失及人員的傷亡。

2、深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題探討

2.1、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中土體的物理力學(xué)參數(shù)選擇不當(dāng)

深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的土壓力大小直接影響其安全度,但由于地質(zhì)情況多變且十分復(fù)雜,要精確地計(jì)算土壓力目前還十分困難,至今仍在采用庫(kù)倫公式或朗肯公式。關(guān)于土體物理參數(shù)的選擇是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題,尤其是在深基坑開挖后,含水率、內(nèi)摩擦角和粘聚力三個(gè)參數(shù)是可變值,很難準(zhǔn)確計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,如果對(duì)地基土體的物理力學(xué)參數(shù)取值不準(zhǔn),將對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果產(chǎn)生很大影響。土力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:內(nèi)磨擦角值相差5°,其產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力不同;原土體的內(nèi)凝聚力與開挖后土體的內(nèi)凝聚力,則差別更大。施工工藝和支護(hù)結(jié)構(gòu)形式不同,對(duì)土體的物理力學(xué)參數(shù)的選擇也有很大影響。

2.2、基坑土體的取樣具有不完全性

在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前,必須對(duì)地基土層進(jìn)行取樣分析,以取得土體比較合理的物理力學(xué)指標(biāo),為支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提拱可靠的依據(jù)。一般在深基坑開挖區(qū)域內(nèi),按國(guó)家規(guī)范的要求進(jìn)行鉆探取樣。為減少勘探的工作量和降低工程造價(jià),不可能鉆孔過(guò)多。因此,所取得的土樣具有一定的隨機(jī)性和不完全性。但是,地質(zhì)構(gòu)造是極其復(fù)雜、多變的、取得的土樣不可能全面反映土層的真實(shí)性。因此,支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也就不一定完全符合實(shí)際的地質(zhì)情況。

2.3、基坑開挖存在的空間效應(yīng)考慮不周

大量的實(shí)測(cè)資料表明:基坑周邊向基坑內(nèi)發(fā)生的水平位移是中間大兩邊小。深基坑邊坡的失穩(wěn),常常以長(zhǎng)邊的居中位置發(fā)生。說(shuō)明深基坑開挖是一個(gè)空間問(wèn)題。傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是按平面應(yīng)變問(wèn)題處理的。對(duì)一些細(xì)長(zhǎng)條基坑來(lái)講,這種平面應(yīng)變假設(shè)是比較符合實(shí)際的,而對(duì)近似方形或長(zhǎng)方形深基坑則差別比較大。所以,在未進(jìn)行空間問(wèn)題處理前而按平面應(yīng)變假設(shè)設(shè)計(jì)時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)要適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整,以適應(yīng)開挖空間效應(yīng)的要求。

2.4、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際受力不符

目前,深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算仍基于極限平衡理論,但支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力并不那么簡(jiǎn)單。工程實(shí)踐證明,有的支護(hù)結(jié)構(gòu)按極限平衡理論設(shè)計(jì)計(jì)算的安全系數(shù),從理論上講是絕對(duì)安全的,但有時(shí)卻發(fā)生破壞;有的支護(hù)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)雖然比較小,甚至達(dá)不到規(guī)范的要求,但在實(shí)際工程中卻滿足要求。極限平衡理論是深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的一種靜態(tài)設(shè)計(jì),而實(shí)際上開挖后的土體是一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),也是一個(gè)土體逐漸松弛的過(guò)程,隨著時(shí)間的增長(zhǎng),土體強(qiáng)度逐漸下降,并產(chǎn)生一定的變形。所以,在設(shè)計(jì)中必須充分考慮到這一點(diǎn)。

3、深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)做到以下幾點(diǎn)

(1)充分利用新技術(shù)、新理念,具體事物具體分析,不要生搬硬套傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念。在現(xiàn)今的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)領(lǐng)域,還沒(méi)有公認(rèn)的、權(quán)威的的計(jì)算公式,基本上都是摸著石頭過(guò)河。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要區(qū)別其他設(shè)計(jì)領(lǐng)域,要改變傳統(tǒng)觀念,利用施工監(jiān)測(cè)反饋動(dòng)的態(tài)信息指引設(shè)計(jì)體系。

(2)重視支護(hù)結(jié)構(gòu)理論和材料的試驗(yàn)研究,實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。正確的理論必須建立在大量試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上。在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方面,我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家有較大距離,還有大量的路要走。不過(guò),我國(guó)由于經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,大量高層超高層建筑拔地而起,所以積累了擁有大量的第一手施工數(shù)據(jù),但缺少科學(xué)的測(cè)試數(shù)據(jù),無(wú)法形成理論,我們以后一定要重視。

(3)勇于創(chuàng)新,設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí),開拓思路,多進(jìn)行新的嘗試。在施工中深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)各元素往往是相互結(jié)合的,各結(jié)構(gòu)相互結(jié)合,這就要求我們從全局出發(fā),尋求新的設(shè)計(jì)思路,探索更好的計(jì)算方法。

4、結(jié)語(yǔ):

建筑基坑的開挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)系統(tǒng)工程,設(shè)計(jì)工程地址、水文地質(zhì)、工程結(jié)構(gòu)、建筑材料等。支護(hù)結(jié)構(gòu)又是由若干具有獨(dú)立功能的體系組成的整體。因此,無(wú)論是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是施工組織設(shè)計(jì)都應(yīng)從整體出發(fā),將各部分協(xié)調(diào)好,才能保證它的安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。

篇6

1 工程概況

某工程位于某市區(qū),南臨公路,北臨山坡,其山坡高度在7.6-9.5m之間,坡度約為45度,坡頂是一由西向東向下傾斜且與市政道路的坡度為7%,西側(cè)是城市規(guī)劃道路,建筑用地面積是25畝。

該工程項(xiàng)目包含地上16層,4層裙房,地下為兩層地下室,并且地下二層均為全面式地下室。其中深度約為7.5m,周長(zhǎng)近400m,其面積達(dá)到6050平方米。另外,地下一層的南側(cè)是敞開式,西北側(cè)是半埋式,剩下的均是全埋式地下室。再加上,西北側(cè)和城市規(guī)劃道路及消防車道路相鄰,尤其是北側(cè)坡頂標(biāo)高和二層建筑標(biāo)高相接近,同時(shí)還要與建筑外墻緊密相靠,并將其作為消防登高平臺(tái)。

但因該工程北側(cè)路面高于場(chǎng)地路面約7.6-9.5米,加之上部建筑十分的復(fù)雜,所以必須使北側(cè)高于場(chǎng)地的道路邊坡覆土和建筑物相互脫離,而不可與建筑物外墻相靠,而只可在地下室二層周圍可進(jìn)行覆土操作。另外,地下一層標(biāo)高之上的結(jié)構(gòu)全部采用永久支護(hù)結(jié)構(gòu),不過(guò)因施工場(chǎng)地情況的限制,盡可能將基坑邊坡和永久邊坡相互垂直設(shè)置,并且一同考慮基坑邊坡支護(hù)和上部填方擋土墻支護(hù)的分布,但必須要滿足工程設(shè)計(jì)要求。

2 深基坑與邊坡支護(hù)工程難點(diǎn)

第一,在該項(xiàng)工程中,邊坡結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜,特別是要把頂部進(jìn)行填方處理,使其構(gòu)成永久性邊坡,而下部則是地下室,將其進(jìn)行開挖使其成為臨時(shí)性基坑邊坡,在對(duì)邊坡進(jìn)行支護(hù)時(shí),必須要滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求;第二,按照施工流程,要先對(duì)下部基坑進(jìn)行開挖操作,并且在完成地下室土方回填工作后,才可對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行填方處理和支護(hù)操作。所以,在設(shè)計(jì)基坑及邊坡復(fù)合支護(hù)時(shí),其下部基坑支護(hù)體系既要滿足作為臨時(shí)性邊坡結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,也要全面考慮后續(xù)邊坡支護(hù)方法,也或者是將其作為永久性邊坡支護(hù)的一部分結(jié)構(gòu);第三,根據(jù)該工程的地形情況,該工程的北側(cè)是高度為7.6-9.5m的陡坎,由陡坎坡角到基坑底標(biāo)高,下部基坑高度是7.5m,這樣邊坡總高度在15.1-17m,但因受場(chǎng)地的限制,其邊坡高度開挖偏大,其坡度十分的陡峭;第四,該工程的周邊環(huán)境也相對(duì)復(fù)雜的多,其中北側(cè)邊坡和城市主干道相鄰,且地下分布了各類地下管線,因而對(duì)于變形的影響十分的敏感,這樣在進(jìn)行邊坡支護(hù)操作時(shí),必須要嚴(yán)格控制好變形的發(fā)生,而不能影響到地下各類管線的正常使用。

3 基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)方案

3.1 基坑支護(hù)方案確定

因該項(xiàng)深基坑工程支護(hù)僅是臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu),所以在選擇設(shè)計(jì)方案時(shí)要盡可能選擇低成本、引用設(shè)備便捷、周環(huán)境影響小的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)多年來(lái)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和該工程的實(shí)際情況來(lái)說(shuō):基坑開挖深度控制在10.8m左右;并且在開挖操作過(guò)程中可能會(huì)遇到銷量的上層滯水的現(xiàn)象。在經(jīng)過(guò)全面考慮之后,最終應(yīng)用東側(cè)、西側(cè)及北側(cè)為土釘墻支護(hù),而南側(cè)則應(yīng)用樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu),如開挖后遇到地下水的情況,可采取明溝排水方案進(jìn)行處理。

3.2 支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

3.2.1土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

對(duì)于該項(xiàng)工程的深基坑的東側(cè)、西側(cè)及北側(cè)采用八排土釘進(jìn)行支護(hù),其中,土釘水平距離和垂直距離均是1.2m。土釘墻坡面按照80度角來(lái)放坡,其中鉆孔直徑是130mm,和地面的傾角為10度,應(yīng)用水灰比是1:0.4的水泥砂漿進(jìn)行灌注。另外,對(duì)于基坑來(lái)說(shuō),必須要分層開挖,而且每開挖一層就要立即支護(hù)一層,并且在坑壁面還要架設(shè)鋼筋網(wǎng)。在布網(wǎng)之后,將坑壁灌注厚度約為100mm的混凝土,但此操作要分兩層進(jìn)行噴射,其每層噴射均是50mm。除此之外,鋼筋網(wǎng)的布置及混凝土的噴射都應(yīng)由坑頂?shù)孛嫱庋?m來(lái)計(jì)算。如遇地下水,其水源來(lái)自填土層的上層滯水,通常情況下水量并不會(huì)非常大,因而設(shè)定集水溝進(jìn)行抽排。

3.2.2樁錨支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

該項(xiàng)工程的南側(cè)基坑應(yīng)用樁錨支護(hù)方案。其中圍護(hù)樁的樁徑是1000mm,間距控制在3m,鋼筋籠主筋應(yīng)用二級(jí)鋼筋,澆注c25混凝土。另外,錨固段注漿共分成兩次,其中,首次關(guān)注水泥砂漿,其次待水泥砂漿灌注初凝后再壓注純水泥漿,且在注漿時(shí)壓力不低于0.5MPa。

4 支護(hù)施工及注意事項(xiàng)

4.1 土釘支護(hù)施工工藝及注意事項(xiàng)

在該項(xiàng)工程施工中,因人工填土偏厚,所以在施工過(guò)程中遇到注漿不能達(dá)到施工要求的情況,采用多次補(bǔ)注也或者在注漿過(guò)程中加入3%的水玻璃間歇注漿法予以處置。然而,為了進(jìn)一步增強(qiáng)固結(jié)的強(qiáng)度,待完成注漿后對(duì)錨桿進(jìn)行保護(hù)處理。保證24小時(shí)內(nèi)不能在錨桿上懸掛任何重物,這樣才不會(huì)影響錨固體強(qiáng)度。

4.2 樁錨支護(hù)施工工藝及注意事項(xiàng)

在錨固段應(yīng)用二次注漿法,第二次待第一次注漿初凝之后方可進(jìn)行處理,且注漿壓力不能小于0.5MPa。待錨固段的強(qiáng)度為達(dá)到75%設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。不過(guò),在進(jìn)行張拉時(shí)候,最好采用“跳張法”,這樣可有效避免錨桿張拉應(yīng)力的損失。

5 深基坑和邊坡支護(hù)施工的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)

5.1臨時(shí)邊坡噴錨防護(hù)

盡管基坑坡頂上部自然陡坎處在基本穩(wěn)定的狀態(tài),但是因坡腳基坑開挖和隨后扶壁式擋土墻基礎(chǔ)開挖因素的影響,必然會(huì)對(duì)基坑穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。所以,需要對(duì)此機(jī)械能修坡處理,使其形成一個(gè)約3-4m的平臺(tái),從而滿足隨后的扶壁式擋土墻的施工,且臨時(shí)邊坡要利用噴錨來(lái)進(jìn)行支護(hù),由上至下進(jìn)行分層施工,保證施工期的順利進(jìn)行。

5.2擋土墻施工

待完成地下是周圍土方回填工作后,才可對(duì)上部擋土墻進(jìn)行施工。然而,在對(duì)擋土墻施工過(guò)程中,必須進(jìn)行分段施工和回填,保證回填土分層回填和夯實(shí),且壓實(shí)系數(shù)不能低于0.9。在擋土墻施工過(guò)程中,通常要沒(méi)間隔3-5天對(duì)邊坡進(jìn)行一次監(jiān)測(cè),再參照監(jiān)測(cè)的結(jié)果,擋土墻后側(cè)深層土移累計(jì)值在5.3-9.2mm范圍內(nèi),坡頂水平位移累計(jì)值在5-8mm范圍內(nèi),坡頂沉降值在2.9-4.3mm范圍內(nèi),且變化速率在0.0-0.01mm/d,上述變形值都在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi),由此可見(jiàn),采用了扶壁式擋土墻加固樁錨支護(hù)起到了很好的作用。

該項(xiàng)工過(guò)程應(yīng)用了扶壁式擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu),下部應(yīng)用基坑臨時(shí)支護(hù)及擋土墻樁錨支護(hù)形式,通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)果證明,支護(hù)效果良好,從而有效解決了邊坡和臨時(shí)邊坡的復(fù)合邊坡支護(hù)難的問(wèn)題。希望對(duì)此類工程施工提供一些借鑒意義。

針對(duì)臨時(shí)邊坡與永久性邊坡構(gòu)成的復(fù)合邊坡來(lái)說(shuō),永久性邊坡的穩(wěn)定性十分重要,因而,在進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí),要全面考慮永久性邊坡的支護(hù)類型,再結(jié)合永久邊坡的支護(hù)要求,選擇最佳的支護(hù)類型,二者很好的相結(jié)合,可起到很好的效果。

6結(jié)束語(yǔ)

在深基坑支護(hù)過(guò)程中,參照具體情況,經(jīng)過(guò)對(duì)多種支護(hù)技術(shù)、方案的比較分析,選擇復(fù)合式支護(hù)結(jié)構(gòu)最合理。這是因?yàn)樵诨邮┕て陂g,基坑壁土體和周邊建筑物變形都在允許范圍值之內(nèi),這足以證明,此種形式的基坑支護(hù)是非常有效的。然而,針對(duì)不同的工程、地質(zhì)條件,其支護(hù)參數(shù)也有所差別。通過(guò)大量實(shí)踐證明,高坡復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)可大大減少工程造價(jià),同時(shí)還可節(jié)省基坑支護(hù)的空間。希望通過(guò)本文的論述能夠?yàn)樽x者提供更多有價(jià)值的參考和借鑒。

【參考文獻(xiàn)】

篇7

樁基坑支護(hù)設(shè)計(jì)及項(xiàng)目整體開發(fā)策劃對(duì)于每一個(gè)項(xiàng)目而言均具有非常重要的作用,它受制于多個(gè)方面,關(guān)乎著整個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)銷售計(jì)劃和工程的順利實(shí)施。文章以深圳灣填海片區(qū)的地鐵紅樹灣物業(yè)開發(fā)項(xiàng)目(即深灣匯云中心項(xiàng)目)基坑工程為例,重點(diǎn)介紹了臨近地鐵車站、隧道的超大深基坑在進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)選型時(shí),除了保證自身的穩(wěn)定和安全的同時(shí),重點(diǎn)考慮注意事項(xiàng),并主動(dòng)適應(yīng)業(yè)態(tài)復(fù)雜的大型地鐵上蓋綜合體,在前期面對(duì)建筑方案調(diào)整、分期開挖、分期銷售的整體開發(fā)需求,又可以控制地鐵的位移變形,使其不超過(guò)相關(guān)規(guī)定。

1工程概況

紅樹灣物業(yè)開發(fā)項(xiàng)目位于深圳灣南側(cè),東臨深灣二路,南臨白石四道,西臨深灣一路,北臨白石三道。擬建項(xiàng)目用地面積約6.8萬(wàn)m2,為辦公、酒店、公寓及大型商業(yè)功能的大型地鐵上蓋綜合體項(xiàng)目,總建筑面積近60萬(wàn)m2;項(xiàng)目中間被配套的市政道路分為東西兩區(qū),東西區(qū)在地下相通;東區(qū)為4層地下室,其中地下一、二層與上部四層裙房形成一個(gè)近10萬(wàn)m2的大型購(gòu)物中心,南側(cè)9/11號(hào)線車站與北側(cè)2號(hào)線下沉廣場(chǎng)通過(guò)項(xiàng)目地下二層斜向聯(lián)通實(shí)現(xiàn)站外換乘。周邊環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,西南側(cè)地下室邊線距離地鐵11號(hào)線隧道邊線僅4.4~6.8m,南側(cè)大部分(除西南側(cè))地下室邊線緊貼9號(hào)線與11號(hào)線換乘車站;東北側(cè)地下室邊線距離地鐵2號(hào)線隧道邊線約7~28m,西北側(cè)緊鄰地鐵2號(hào)線車站(局部位置緊鄰下沉廣場(chǎng))。該項(xiàng)目基坑?xùn)|西長(zhǎng)約320m、東西長(zhǎng)約分別是190m/130m,平面形狀大致呈較不規(guī)則的四邊形,支護(hù)周長(zhǎng)約980m,基坑開挖深度約為12.34~20.08m,基坑面積約5.4萬(wàn)m2,其余大部分占地為地鐵車站共用,是典型的臨近地鐵的超大深基坑(見(jiàn)圖1)。

2項(xiàng)目建筑方案演變過(guò)程

紅樹灣項(xiàng)目2014年初確定了中標(biāo)方,其建筑方案為南北側(cè)地鐵通過(guò)地上、地下敞開式斜交換乘的方式將地塊分為兩片(見(jiàn)圖2)。在2014年底通過(guò)公開招標(biāo)的方式引入合作開發(fā)方萬(wàn)科后,設(shè)計(jì)單位與方案深化單位結(jié)合萬(wàn)科開發(fā)理念,針對(duì)項(xiàng)目原方案商業(yè)面積零散不滿足設(shè)置體量較大的商業(yè)Mall的需求,以及商業(yè)和公寓各類出入口不能在四周主干道設(shè)置的現(xiàn)實(shí)情況,在項(xiàng)目地塊中間代建的市政配套道路上設(shè)置出入口,并實(shí)現(xiàn)東西側(cè)功能上的動(dòng)靜隔離。初步確定了西側(cè)4棟公寓加一棟辦公,東區(qū)兩棟較矮辦公和一棟350m超高層辦公的平面格局,但保留了地上、地下的換乘通道(見(jiàn)圖3)。后期由于地上地下的換乘通道對(duì)地下商業(yè)的影響和總平出入口影響太大而被迫放棄(見(jiàn)圖4)。再后期由于西區(qū)公寓景觀和視線的要求,以及新消防規(guī)范的實(shí)施而。

3對(duì)支護(hù)設(shè)計(jì)選型的影響和演變

3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的選型過(guò)程

紅樹灣項(xiàng)目基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和工程管理工作在開展初期,結(jié)合項(xiàng)目南北側(cè)臨近已運(yùn)營(yíng)地鐵線路、周邊道路、場(chǎng)地地質(zhì)條件等情況進(jìn)行常規(guī)設(shè)計(jì),在初步優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上,將地下室邊界條件實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定?;颖眰?cè)臨近已運(yùn)營(yíng)的地鐵2號(hào)線,基坑南側(cè)緊鄰即將運(yùn)營(yíng)的地鐵9號(hào)線及11號(hào)線,初步分析不具備采用常規(guī)放坡或排樁錨索的條件,基坑在填海區(qū)范圍內(nèi)且整體基坑面積超過(guò)5萬(wàn)m2。為了避免開挖過(guò)程中大面積卸載和開挖后的空間效應(yīng)不對(duì)地鐵造成較大的影響,要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)必須要有足夠的剛度,所以在南北兩側(cè)的維護(hù)結(jié)構(gòu)首選地下連續(xù)墻;而東西兩側(cè)靠近市政道路,具備放坡或設(shè)置排樁錨索的條件,從整體支護(hù)和經(jīng)濟(jì)角度初步選擇排樁錨索體系。同時(shí),止水在基坑工程中起著至關(guān)重要的作用。由于地連墻需穿越砂層等強(qiáng)透水層,若止水效果不佳,坑內(nèi)發(fā)生滲漏甚至繞滲現(xiàn)象等引起的涌水涌砂,將導(dǎo)致基坑位移過(guò)大,抗傾覆、抗隆起及整體穩(wěn)定等安全系數(shù)均大幅度降低,嚴(yán)重影響基坑安全,并使臨近的地鐵產(chǎn)生較大的變形及沉降甚至隧道管片結(jié)構(gòu)受損,造成極大的安全隱患。故最終否決了基坑?xùn)|西兩側(cè)采用排樁加錨索的維護(hù)結(jié)構(gòu)。特別需要說(shuō)明的是,由于南側(cè)9號(hào)線和11號(hào)線車站是兩線換乘共用一個(gè)車站,其開挖深度與開發(fā)項(xiàng)目基坑深度相當(dāng)。根據(jù)南側(cè)地鐵9號(hào)線原設(shè)計(jì)單位提供的圖紙,原地連墻的嵌固深度基本滿足要求,且考慮到該車站是一個(gè)寬約40m、長(zhǎng)約600m的大型地下剛體。該地連墻承受的水、土壓力遠(yuǎn)小于東西兩側(cè),如果在南側(cè)為項(xiàng)目基坑設(shè)置一道地連墻對(duì)項(xiàng)目地下室的布局和功能也影響非常大。在基坑設(shè)計(jì)單位復(fù)核了原地連墻嵌固深度和內(nèi)支撐條件,并經(jīng)車站原設(shè)計(jì)確認(rèn),并得到地鐵相關(guān)部門和技術(shù)專家多輪溝通、協(xié)調(diào)后,本著受力明晰、可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則,南側(cè)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)利用了這道既有的地下連續(xù)墻。根據(jù)以上分析情況,為了保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度及整體止水效果,本基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)確定采用地下連續(xù)墻來(lái)兼具擋土及截水的雙重作用。其中,南側(cè)利用既有的地下連續(xù)墻,西側(cè)及西北側(cè)新設(shè)計(jì)地下連續(xù)墻(見(jiàn)圖6)。新舊地連墻連接處設(shè)置若干旋噴樁的型式來(lái)進(jìn)行銜接和補(bǔ)強(qiáng)。圖中地下連續(xù)墻的嵌固深度和截面,以及配筋,由于建筑方案地下室的層數(shù)和深度不穩(wěn)定,而無(wú)法準(zhǔn)確的設(shè)計(jì);但此時(shí)可以做一些前期工程準(zhǔn)備工作和場(chǎng)地清理等工作。

3.2分坑樁的提出和內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)置思路

在保證基坑安全的同時(shí),需要嚴(yán)格控制地鐵的變形位移使其不超過(guò)相關(guān)的保護(hù)規(guī)定是本項(xiàng)目基坑內(nèi)支撐設(shè)計(jì)的重中之重,所以本基坑的支撐體系由設(shè)計(jì)、業(yè)主、施工方原則上確定為剛度較大的鋼筋混凝土內(nèi)支撐。在前期結(jié)合圖3方案中各個(gè)塔樓的相對(duì)位置,使得所設(shè)計(jì)的內(nèi)支撐盡量減少對(duì)塔樓地下結(jié)構(gòu)的干擾;以及盡早實(shí)現(xiàn)開工的目的,在穩(wěn)定了方案地下室輪廓后由業(yè)主配合設(shè)計(jì)單位積極開展支護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)及施工準(zhǔn)備。由于基坑?xùn)|西向長(zhǎng)約320m、南北向約130~190m,基坑的變形具有長(zhǎng)邊效應(yīng),即基坑在開挖過(guò)程中,其長(zhǎng)邊中間位置附近的變形位移往往是最大的。本基坑北側(cè)長(zhǎng)邊的中部,正好緊貼地鐵二號(hào)線紅樹灣車站與盾構(gòu)隧道的交界處,車站的剛度顯然遠(yuǎn)大于由預(yù)制管片拼裝的隧道結(jié)構(gòu),判斷分析后認(rèn)為該處為基坑周邊最薄弱和敏感的部位,在與地鐵技術(shù)委員會(huì)初步溝通時(shí)被地鐵相關(guān)專家所認(rèn)可,并要求在此處設(shè)置一道分坑樁。同時(shí),本基坑西側(cè)和東側(cè)的支護(hù)深度和層數(shù)也均不相同而且施工進(jìn)度要求不一致,場(chǎng)地西側(cè)的開發(fā)施工進(jìn)度較為急迫,完工時(shí)間預(yù)定要比東側(cè)提前約一年左右。再者在項(xiàng)目西側(cè)的2號(hào)線車站與項(xiàng)目有約100m長(zhǎng)、10m深的下沉廣場(chǎng)范圍是空缺,無(wú)法有效為基坑內(nèi)支撐體系提供反力,使得北側(cè)的水、土壓力不能直接有效的傳遞和平衡到南側(cè)。因此,針對(duì)本基坑的需求和特點(diǎn),設(shè)計(jì)單位在項(xiàng)目中間代建的市政道路位置,也即基坑?xùn)|西區(qū)在地下室三層與四層交界處設(shè)置一道分坑樁,形成東側(cè)和西側(cè)兩個(gè)相對(duì)較小的基坑,能獨(dú)立施工互不影響,且可以有效的控制和減小地鐵車站和隧道連接處的變形。內(nèi)支撐的布置需要結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn),應(yīng)對(duì)其具體的型式進(jìn)行深入細(xì)致的分析,在分坑樁的基礎(chǔ)上,提出了三種內(nèi)支撐的型式。由于建筑方案和工程策劃一直在演變和細(xì)化中,也需要開發(fā)商各個(gè)職能部門多角度、多維度的深度參與,內(nèi)支撐方案最初是常規(guī)意義上的概念設(shè)計(jì)選型,采用環(huán)型砼內(nèi)支撐(見(jiàn)圖7)、單環(huán)加對(duì)撐和角撐(見(jiàn)圖8)、對(duì)撐和角撐(見(jiàn)圖9)等形式。中東區(qū)環(huán)撐雖讓出了超高成塔樓,但環(huán)撐直徑太大達(dá)到近150m,西區(qū)小環(huán)撐沒(méi)考慮下沉廣場(chǎng)的不利影響,以及對(duì)撐超長(zhǎng)不穩(wěn)定,后經(jīng)設(shè)計(jì)院復(fù)核計(jì)算上述三個(gè)方案均有較多技術(shù)問(wèn)題和限制條件而調(diào)整了設(shè)計(jì)思路。

3.3內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)分區(qū)支護(hù)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

在東西兩個(gè)基坑的前提下,考慮下沉廣場(chǎng)的不利因素,將西區(qū)基坑將內(nèi)支撐的形式穩(wěn)定在四個(gè)邊角處,設(shè)置了四塊大角撐。起初在其中部區(qū)域,設(shè)置了呈十字狀的兩個(gè)大對(duì)稱來(lái)平衡兩側(cè)的土壓力。在南邊既有地下連續(xù)墻的區(qū)域,由于緊貼著地體9號(hào)線和11號(hào)線的換乘車站的結(jié)構(gòu)剛體,土壓力并不大,所以僅設(shè)置邊桁架來(lái)進(jìn)行支撐。在北邊2號(hào)線下沉廣場(chǎng)的區(qū)域,由于基坑外側(cè)并無(wú)實(shí)土來(lái)提供相應(yīng)的支撐反力,故在這一區(qū)域不設(shè)置內(nèi)支撐。為了保證足夠的支撐剛度且滿足中部高層塔樓的順利施工,結(jié)合場(chǎng)地形狀,東區(qū)內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)采用雙圓環(huán)的環(huán)撐型式(見(jiàn)圖10)。支撐型式帶來(lái)的問(wèn)題是西區(qū)基坑中東西向起到主撐作用的中部對(duì)撐,長(zhǎng)度超過(guò)180m,對(duì)于對(duì)撐的剛度削弱較大,控制變形特別是平衡環(huán)撐的能力很低,不能有效的抵抗東區(qū)環(huán)撐傳來(lái)的巨大推力且影響了部分塔樓地下室結(jié)構(gòu)的施工。針對(duì)上述缺點(diǎn),以及開挖施工、方便拆換撐的考慮下,逐步進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化(見(jiàn)圖11)。①西側(cè)基坑取消十字狀大對(duì)撐,僅在四個(gè)邊角處設(shè)置四塊大對(duì)撐,加強(qiáng)了支護(hù)剛度,并有利于塔樓地下室結(jié)構(gòu)的施工;②根據(jù)下沉廣場(chǎng)處的最新建筑調(diào)整方案,將其與本項(xiàng)目的地下室直接連通,僅設(shè)置高壓旋噴樁進(jìn)行止水,地連墻斷開處可通過(guò)設(shè)置若干根灌注樁組成的“墩體結(jié)構(gòu)”來(lái)進(jìn)行加強(qiáng)。但支撐型式在技術(shù)層面仍然存在一定的缺點(diǎn):不管是角撐還是圓環(huán)撐,都設(shè)置了過(guò)多的連系梁,導(dǎo)致產(chǎn)生了過(guò)多的冗余結(jié)構(gòu),使得傳力體系過(guò)于繁復(fù)不明晰;同時(shí)也加大了施工和拆撐難度,降低了施工效率,也較多的將西區(qū)B棟塔樓壓在東南角撐下面,東區(qū)環(huán)撐也對(duì)超高層巨柱有所限制。

3.4內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)對(duì)項(xiàng)目整體開發(fā)策劃的影響

后續(xù)隨著建筑方案的逐步穩(wěn)定,將西區(qū)局部車庫(kù)、公交場(chǎng)站上提至地面裙房的方案調(diào)整,使得西區(qū)地下室減少一層從而大大減少土方開挖深度和土方量,同時(shí)也使西區(qū)內(nèi)支撐的道數(shù)也穩(wěn)定為兩道,項(xiàng)目整體策劃分期開發(fā)和施工銷售節(jié)奏也越來(lái)越明晰、投資方立足于市場(chǎng)大環(huán)境計(jì)劃將一期四棟公寓率先推出銷售,實(shí)現(xiàn)資金的部分回籠。為此西區(qū)基坑和結(jié)構(gòu)主體先期施工對(duì)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)提出了更高的要求,設(shè)計(jì)方案在業(yè)主工程管理方、營(yíng)銷方、成本和施工方的共同介入下,為滿足上述目標(biāo)設(shè)計(jì)單位結(jié)合建筑平面各棟塔樓的具置,將內(nèi)撐盡量錯(cuò)開塔樓,錯(cuò)不開的進(jìn)行局部轉(zhuǎn)換,經(jīng)計(jì)算復(fù)核共同確定下述原則:西區(qū)采用相對(duì)獨(dú)立可單獨(dú)拆除的角撐,并實(shí)現(xiàn)西區(qū)坑內(nèi)空間最大化,使得后續(xù)地下室施工時(shí)不受內(nèi)支撐拆換撐和地下室結(jié)構(gòu)施工限制的B、C、D、E棟公寓產(chǎn)品,屬于一期分期圖(見(jiàn)圖12),可以順利往上施工塔樓結(jié)構(gòu),以便于快速達(dá)到銷售所需要的施工節(jié)點(diǎn),同時(shí)也可先施工西區(qū)的角撐并實(shí)現(xiàn)土方開挖,和主體柱基礎(chǔ)的施工。東區(qū)采用環(huán)撐可以使得東區(qū)工期最長(zhǎng)的J座超高層塔樓的核心筒不受環(huán)撐影響,個(gè)別受影響的巨柱在環(huán)撐處的砼撐結(jié)構(gòu)局部預(yù)留孔洞,在孔洞周邊就近實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換和補(bǔ)強(qiáng)。在東區(qū)由于根據(jù)需要設(shè)置三道環(huán)撐,在完成底板施工后350m超高陳塔樓的結(jié)構(gòu)也不受整體拆換撐和地下室結(jié)構(gòu)施工的影響而直接可以順利沖出地面,對(duì)超高層塔樓的主體結(jié)構(gòu)的快速施工奠定了基礎(chǔ)。優(yōu)化圖(見(jiàn)圖13)。后期在支撐型式基礎(chǔ)上,施工方提出盡量規(guī)整、施工和拆除方便,以及施工場(chǎng)地少、希望在撐上提供一些材料堆場(chǎng)及交通運(yùn)輸?shù)慕M織的需求。以及從施工策劃角度西區(qū)基坑先土方開挖施工至首道撐底,再施工支撐樁和塔樓樁基礎(chǔ),然后施工二道撐、再開挖土方和其下底板各工序;東區(qū)基坑比西區(qū)相對(duì)較慢,從而在東西區(qū)各工序間可以順利實(shí)現(xiàn)流水。根據(jù)施工方的部分意見(jiàn)以及后期精細(xì)化計(jì)算后,進(jìn)行了下面兩方面的相關(guān)優(yōu)化:①西區(qū)減少了一些基坑角撐的連系梁,使其傳力體系更加明晰;②東區(qū)取消了圓環(huán)撐的三角形連系梁,直接將輻射撐支承在圓環(huán)撐上,受力簡(jiǎn)單明確、有利于土壓力的傳遞。由于本工程的圓環(huán)撐(內(nèi)徑125m、外徑140m)在圖13東、西區(qū)砼內(nèi)支撐優(yōu)化中平面示意圖二深圳乃至國(guó)內(nèi)都尚無(wú)較多先例,在滿足計(jì)算的前提下,于三道環(huán)形內(nèi)支撐和角撐上部重要部位加設(shè)結(jié)構(gòu)樓板,以增加環(huán)撐和角撐的整體面外剛度,同時(shí)也可基本滿足施工方提出的施工場(chǎng)地不足的問(wèn)題;后續(xù)經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)方的精心計(jì)算和參與各方的共同努力,在大部分受力較大的角部區(qū)域增加了300厚結(jié)構(gòu)加強(qiáng)板,最終演變成的內(nèi)支撐施工圖(見(jiàn)圖14)。

3.5地鐵保護(hù)對(duì)支護(hù)方案的要求和影響

由于地鐵設(shè)施對(duì)沉降和變形是按毫米級(jí)別來(lái)控制的,所以基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的重中之重是采用何種方式有效控制地鐵設(shè)施的變形,并取得地鐵集團(tuán)技術(shù)中心的認(rèn)可。本項(xiàng)目基坑支護(hù)設(shè)計(jì)基本完善前后,主動(dòng)按深圳地鐵保護(hù)條例的要求,與地鐵技術(shù)委員會(huì)專家溝通并上會(huì)審議。經(jīng)專家評(píng)審,在基坑西南角的AC段(基坑與地鐵11號(hào)線隧道間)和基坑北側(cè)的OP段(基坑與2號(hào)線隧道間西側(cè))土體先采用袖閥管注漿進(jìn)行加固后才開始基坑的施工。根據(jù)地鐵保護(hù)條例的要求設(shè)計(jì)單位還提交了華南理工大學(xué)采用大型巖土有限元軟件—MIDAS/GTS建立三維模型進(jìn)行整體模擬的計(jì)算結(jié)果,最終的支護(hù)方案計(jì)算結(jié)果滿足地鐵相關(guān)要求。同時(shí)要求在基坑開挖、地下室施工的全過(guò)程對(duì)地鐵車站、隧道和基坑進(jìn)行有效不間斷的監(jiān)測(cè);后期第三方隧道監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示隧道的變形比理論計(jì)算要大,但仍在可控范圍內(nèi),根據(jù)地鐵技術(shù)委員會(huì)的再次審議,建議在北側(cè)2號(hào)線隧道與基坑間土體在原設(shè)計(jì)部分加固的基礎(chǔ)上,整體進(jìn)行了隧道外袖閥管注漿加固,并要求在穩(wěn)定隧道變形的前提下方可完成三道環(huán)撐下靠近地鐵隧道的土方(見(jiàn)圖15)。

4結(jié)束語(yǔ)

本基坑工程于2015年5月開始施工,目前西區(qū)基坑已完成地下室及上部主體的施工,而東區(qū)基坑已完成第三道支撐和其下土方的施工,正在進(jìn)行后續(xù)底板的澆搗。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的反饋,基坑內(nèi)部無(wú)滲漏、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形較小,地鐵結(jié)構(gòu)的變形也在地鐵相對(duì)可控范圍內(nèi),整體支護(hù)效果良好。

4.1本基坑支護(hù)設(shè)計(jì)主要從下面幾個(gè)方面來(lái)綜合考慮

(1)審慎對(duì)待臨近的地鐵設(shè)施,無(wú)論在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、施工、建筑方案的深化以及后續(xù)的樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中,都要將保護(hù)地鐵放在首要位置;同時(shí)需要與地鐵相關(guān)部門做好充分的溝通和協(xié)調(diào)。(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)是否受周邊場(chǎng)地,地塊道路、地鐵等限制條件,能否采用排樁錨索、放坡等支護(hù)形式,在兩三種可選方案的情況下應(yīng)進(jìn)行綜合比選,應(yīng)選用安全性較高的方案,建議在臨近地鐵的基坑優(yōu)先采用較為可靠的內(nèi)支撐受力體系。(3)基坑?xùn)|西向單邊長(zhǎng)度約320m,為避免長(zhǎng)邊效應(yīng)采用分倉(cāng)法設(shè)計(jì),便于分坑分區(qū)域施工;從工程策劃角度使得地下室較淺、公寓較低的西區(qū)實(shí)現(xiàn)提前施工;考慮東區(qū)基坑更深、還有施工周期最長(zhǎng)的350m超高層塔樓等因素,支護(hù)方案應(yīng)重點(diǎn)考慮在拆除時(shí)對(duì)項(xiàng)目整體施工組織以及各工序合理流水的影響。(4)重視支護(hù)結(jié)構(gòu)平面定位與地下室外邊線和項(xiàng)目紅線及周邊環(huán)境的關(guān)系合理設(shè)計(jì)。(5)基坑支護(hù)應(yīng)配合業(yè)主各個(gè)相關(guān)方,充分溝通,共同介入和研究建筑方案,避免被動(dòng)接受輸入條件;及時(shí)溝通和掌握相關(guān)規(guī)劃、報(bào)建方面的信息,盡可能將施工速度最快、銷售有前置需求的單元或塔樓,盡量布置在不受內(nèi)支撐影響的范圍內(nèi)。(6)對(duì)于支護(hù)樁、地連墻及后期工程樁的選型和施工方法也需要采用考慮減少抽降水和振動(dòng)的成樁工藝,最大限度的減少對(duì)周邊地鐵的影響。

4.2本工程實(shí)踐總結(jié)

項(xiàng)目前期,在滿足建筑規(guī)劃需求的前提下,多從工程策劃、營(yíng)銷、施工等多角度調(diào)整建筑布局和方案,使得西區(qū)塔樓的平面布局盡量避開內(nèi)支撐,并提前考慮各個(gè)塔樓的樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)是很有必要的;在首道撐梁底標(biāo)高處基本可以具備各個(gè)塔樓樁基礎(chǔ)的施工,盡快開挖并施工第二道內(nèi)支撐,從而在不完成西側(cè)全部地下室封底的施工策劃下,最終實(shí)現(xiàn)不受內(nèi)支撐影響的4棟塔樓(B、C、D、E)從規(guī)劃報(bào)建、分期、到提前介入塔樓的施工、完成具備銷售形象、到實(shí)現(xiàn)快速銷售的目的是有可以實(shí)現(xiàn)的。在整個(gè)過(guò)程中對(duì)基坑設(shè)計(jì)逐步調(diào)整和優(yōu)化,要避免由支護(hù)設(shè)計(jì)方單方面設(shè)計(jì)的局面,需要在業(yè)主設(shè)計(jì)部、項(xiàng)目部、工程部、營(yíng)銷部以及施工方等全面、及時(shí)、持續(xù)介入的情況下,讓基坑設(shè)計(jì)方綜合各方意見(jiàn),逐步達(dá)到以營(yíng)銷、設(shè)計(jì)、施工為前置的項(xiàng)目基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和工程策劃目標(biāo),為項(xiàng)目整體開發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)可控的基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)2015年4月基坑開始支護(hù)設(shè)計(jì)開始,到后期的西區(qū)基坑的開挖施工,比常規(guī)工程策劃和設(shè)計(jì)管理思路實(shí)施的施工進(jìn)度提前約6個(gè)月,至2016年底,項(xiàng)目西區(qū)銷售型公寓基本具備銷售的形象進(jìn)度、東區(qū)基坑底板封底的目標(biāo),取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng),為項(xiàng)目后續(xù)的開發(fā)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。根據(jù)過(guò)程中第三方監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反映,基坑的變形在設(shè)計(jì)可控范圍內(nèi),但北側(cè)地鐵2號(hào)線隧道想基坑內(nèi)的水平位移和沉降超過(guò)計(jì)算值,這與模擬計(jì)算有較大不符。這可能與填海區(qū)在沿道路下有較多拋石層,在施工樁基礎(chǔ)和后期西區(qū)拆除內(nèi)支撐時(shí)局部采用炮擊破除法引起的震動(dòng)有關(guān),需繼續(xù)探討相關(guān)因素和計(jì)算模擬的假定合適與否。類似工程應(yīng)多加關(guān)注和避免。

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篇8

中圖分類號(hào): TV551 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

大多數(shù)城市都進(jìn)行著規(guī)模較大的舊城改造工程,而給在繁華的城市內(nèi)進(jìn)行深基坑的開挖問(wèn)題提出了的新的挑戰(zhàn),如何控制因?yàn)樯罨娱_挖而產(chǎn)的環(huán)境效應(yīng)問(wèn)題,進(jìn)而促進(jìn)深基坑的開挖技術(shù)的研究與發(fā)展,提出了許多先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案、計(jì)算方法,和眾多新的施工工藝,同時(shí)也出現(xiàn)了許多先進(jìn)技術(shù)的成功工程實(shí)例,比如,環(huán)球金融中心和金茂大廈等超高層建筑的圓滿完成;然而不可回避的事實(shí)是,由于基坑工程本身的復(fù)雜性以及設(shè)計(jì)和施工管理的不當(dāng),基坑工程在施工中發(fā)生事故的可能性仍然非常高。

一、我國(guó)深基坑支護(hù)工程中存在的主要問(wèn)題

1.支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算模型分析

當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算模型有平面框架計(jì)算模型和不協(xié)調(diào)空間計(jì)算模型舊。

(1)平面框架計(jì)算模型舊是將支護(hù)結(jié)構(gòu)體系采用平面分析,選用一個(gè)適合的支撐剛度,得到一個(gè)每延米的支撐力,再將每延米的支撐力作為每一層支撐體系的外荷載,對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行平面框架內(nèi)力分析。其主要存在以下幾點(diǎn)不足:①很難選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)拿垦用字蝿偠?;②?duì)于約束點(diǎn)的選取主要靠工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn),如果約束點(diǎn)不巧取在最大位移點(diǎn),就會(huì)與實(shí)際情況存在著偏差;③將基坑支護(hù)空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面問(wèn)題,這與基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況相差較大。

(2)不協(xié)調(diào)空間計(jì)算模型 是指將深基坑施工中的支護(hù)結(jié)構(gòu)看成一個(gè)空間的排架系統(tǒng),其底部視為鉸支,鉸支位置由平面分析進(jìn)行確定,而平面分析采用“nl”法。這種方法主要存在如下幾個(gè)缺點(diǎn):①該模型適用于對(duì)稱開挖而實(shí)際基坑開挖中很難做到對(duì)稱開挖;②將鉸支點(diǎn)看成是反彎點(diǎn),而實(shí)際反彎點(diǎn)并非是位移零點(diǎn),這與實(shí)際情況有相當(dāng)大的出入;③實(shí)際基坑施工中的支撐剛度是不能確定的,因此對(duì)支撐等效剛度的選取會(huì)導(dǎo)致帽梁、圍令與維護(hù)墻之間的位移不協(xié)調(diào)。

2.支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)控報(bào)警值分析

在深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)過(guò)程中對(duì)各項(xiàng)檢查項(xiàng)目的監(jiān)控報(bào)警值的確定是一件及其重要的工作。在每一項(xiàng)工程監(jiān)測(cè)中,都應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)計(jì)算書先確定相應(yīng)的監(jiān)控報(bào)警值,用來(lái)確定支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和基坑周圍的土移是否超過(guò)了允許的范圍,以此來(lái)判斷基坑是否處于安全狀態(tài),進(jìn)而對(duì)支護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化或改變以確?;邮┕さ陌踩?。

二、基坑開挖與支護(hù)現(xiàn)狀及特點(diǎn)

(1) 基坑開挖越來(lái)越深。有的是為了施工的方便,有的因?yàn)榘嘿F的地價(jià),再就是為了符合當(dāng)?shù)卣?guī)定和人防需要,建筑物不得不向地下發(fā)展。過(guò)去城市中修建2層地下室也非常少見(jiàn)。但現(xiàn)在的大城市尤其是沿海城市和特區(qū),3~4層地下建筑物已很常見(jiàn),5~6層也有。因此基坑深度多在10~16m間,甚至20m的也有許多。

(2)工程地質(zhì)條件越來(lái)越差。這一點(diǎn)在某些沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)較為突出。

(3)基坑周邊的環(huán)境較為復(fù)雜。高層和超高層的建筑大多集中在人口密集、建筑物密度大的地方,還多處于市政公路旁邊。原來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)陳舊復(fù)雜,地上和地下管網(wǎng)分布密集。因此,基坑開挖不僅要保證基坑本身的穩(wěn)定,也要保證周圍的建筑物和構(gòu)筑物不受破壞。

(4)基坑支護(hù)方法和種類多。如人工挖孔樁,鋼板樁,預(yù)制樁和深層攪拌樁,還有地下連續(xù)墻等,內(nèi)支撐包括各種樁、墻、板、管和撐同錨桿的聯(lián)合支護(hù)等等。

(5)基坑工程的成功率較低。一旦基坑支護(hù)出現(xiàn)事故,會(huì)成鄰近房屋、地下管道和管線及道路的開裂,甚至引發(fā)工程糾紛,或出現(xiàn)嚴(yán)重的破壞,造成人員傷亡和重大經(jīng)濟(jì)損失。

三、建議及對(duì)策

1.堅(jiān)持分層分段開挖與支護(hù)的原則

一般情況下,邊坡破壞是從局部開始,然后逐漸擴(kuò)大。首先產(chǎn)生局部破壞的部位為突破點(diǎn)。當(dāng)結(jié)構(gòu)中部分土體應(yīng)力達(dá)到甚至超過(guò)它的強(qiáng)度時(shí),突破點(diǎn)就開始發(fā)生破壞,并引起其周圍的土體性質(zhì)的變化,進(jìn)而引起臨近部位土體應(yīng)力值的升高,從而擴(kuò)大破壞面積。高層建筑的飛速發(fā)展,使基坑越挖越深,邊坡也更加陡立(一般約為80~90°左右)。邊坡開挖后,不僅破壞了自然土體的三向受力狀態(tài),而且在開挖面周圍產(chǎn)生高能區(qū)。部分能量會(huì)傳給開挖面周圍的土體,也就成為土體變形的動(dòng)力。相對(duì)直立的邊坡工程,如果開挖深度過(guò)大,高能區(qū)積聚的能量也非常大,有可能成為破壞的突破點(diǎn)進(jìn)而造成塌方。所以,施工過(guò)程中必須控制開挖面的深度與長(zhǎng)度,并快速進(jìn)行支護(hù),達(dá)到消除和控制破壞突破點(diǎn)擴(kuò)張程度。分層分段開挖并支護(hù)有利于邊坡能量的釋放。前期開挖掘?qū)佣蔚哪芰坑幸徊糠滞ㄟ^(guò)錨體傳到土層較深部位,部分留在邊坡相對(duì)淺的部位。當(dāng)下階段開挖后,該能量就被新的開挖段釋放和吸收。所以,分層分段開挖并支護(hù)的施工方法也會(huì)釋放能量,使得開挖能量較少留在坡面,這有利于整個(gè)破會(huì)面的穩(wěn)定。邊坡層段開挖的大小應(yīng)作為設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,在分析土體力學(xué)性能、邊坡附加荷載分布的基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)突破點(diǎn)可能產(chǎn)生的部位,這是劃分層段的重要依據(jù)。據(jù)此繪出每一坡面的層段開挖圖,作為施工依據(jù),并在施工中根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。

2.信息反饋是基坑施工的重要組成部分

信息反饋是指兩個(gè)方面:一是指在坡面開挖中,對(duì)表現(xiàn)出來(lái)的地下水分布、地質(zhì)構(gòu)造、水位變化和地下未知建筑物的信息反饋;二是指施工過(guò)程中,對(duì)邊坡應(yīng)力監(jiān)測(cè)和位移信息的反饋。而在施工中發(fā)生側(cè)移的原因有:

(1)土力學(xué)的模糊性:土的層面結(jié)構(gòu)多變,影響因素多,物理力學(xué)性能分散性大。其結(jié)構(gòu)計(jì)算原理及各種參數(shù)取值有較大的模糊性,不可能一次計(jì)算到位

(2)在外力作用下產(chǎn)生變形。

(3)施工過(guò)程中土體的不穩(wěn)定。

3.支護(hù)結(jié)構(gòu)改革和創(chuàng)新

(1)根據(jù)受力情況改變結(jié)構(gòu)的形式。閉合拱圈擋土、連拱式基坑支護(hù),都是應(yīng)用空間支護(hù)結(jié)構(gòu),充分利用拱的性質(zhì),即減小土對(duì)樁基的側(cè)向壓力,也把結(jié)構(gòu)受彎轉(zhuǎn)換為拱圈受壓,充分發(fā)揮混凝土的受壓特性,不僅提高了支護(hù)效果,也降低了支護(hù)的費(fèi)用。

(2)從施工方法上改變。樁墻合一地下室逆作法,是將地下室墻和基坑支護(hù)樁合在一起,以地下室的梁板作為支護(hù),從上往下施工,同時(shí)地下室的外墻也在施工。它的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省資金,在高水位地區(qū)和地下水豐富區(qū)域,還要做防水帷幕。

(3)發(fā)展新的支護(hù)方法。近幾年,錨釘墻法和噴錨網(wǎng)支護(hù)法在工程中應(yīng)用了很多,表現(xiàn)出一定的經(jīng)濟(jì)效益。它不要一根管、一根樁、一根撐、一塊板,以盡可能保持并提高、最大限度地利用基坑邊壁土體固有力學(xué)強(qiáng)度,變土體荷載為支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的一部分。它主動(dòng)支護(hù)土體,并與土體共同工作,具有施工簡(jiǎn)便、機(jī)動(dòng)、快速、適用性強(qiáng)、靈活、隨挖隨支、挖完支完、安全經(jīng)濟(jì)高效等特點(diǎn)。它的工期比傳統(tǒng)法短一至兩個(gè)月以上,工程造價(jià)降低10%~30%左右。

4.進(jìn)一步研究基坑支護(hù)理論

可以看到,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和城市現(xiàn)代化的進(jìn)程,基坑工程的可靠性成為高層建筑亟待解決的問(wèn)題。因此進(jìn)一步探討基坑支護(hù)的方法和計(jì)算理論,尤其是新型支護(hù)方法的計(jì)算理論,乃為工程實(shí)際所急需。如噴錨網(wǎng)支護(hù)法、錨釘墻法。

5.探討基坑護(hù)壁搶險(xiǎn)技術(shù)

如前所述,基坑工程的破壞率較高。因此,施工過(guò)程信息反饋技術(shù),對(duì)進(jìn)行基坑支護(hù)搶險(xiǎn)有重要意義。當(dāng)發(fā)現(xiàn)基坑護(hù)壁出現(xiàn)失效時(shí),采用的辦法大多是回填土方或停止開挖等,收效甚微。因此在支護(hù)設(shè)計(jì)和確定施工得方案時(shí),就一定要考慮基坑支護(hù)的搶險(xiǎn)措施。如基坑護(hù)壁帷幕漏水化學(xué)灌漿搶險(xiǎn)技術(shù),具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。快速和有效的特點(diǎn),是目前基坑漏水涌砂最好的搶險(xiǎn)補(bǔ)救方法。

結(jié)語(yǔ)

在隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷的高速發(fā)展,工程建設(shè)方面的投資額度也在不斷地增加,各類的高層建筑同時(shí)也逐年增加,隨之而來(lái)的便是各種深基坑不斷地涌現(xiàn),那么在深基坑的支護(hù)方案設(shè)計(jì)的時(shí)候,就不僅僅是在技術(shù)上可以滿足基坑的安全穩(wěn)定性這樣就可以了,而應(yīng)該是我做到根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)出一種可以在技術(shù)上可行并且在經(jīng)濟(jì)上合理的優(yōu)化方案,這樣就能為國(guó)家節(jié)約每一分錢,為祖國(guó)的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

篇9

Abstract: In engineering project designs and so on modern architecture, water conservation, mining, electricity generation, the engineering design personnel can meet the deep hole excavated for building foundation supports and protections design the question. In view of the different geological condition, the designers unify the engineering project construction the actual need, then formulates the science, reasonably, the correct design proposal, this regarding the deep hole excavated for building foundation supports and protections system construction, as well as the building quality’s safeguard is extremely important, is absolutely not allow to neglect.

Key words: different; geological condition; deep hole excavated for building foundation; supports and protections system; design

1深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

在現(xiàn)代建筑工程建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中,深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)是地基項(xiàng)目施工的主要技術(shù)保障與施工依據(jù),對(duì)于地基施工的進(jìn)度與質(zhì)量都具有十分重要的意義和作用。深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的工作難度較大,需要由專業(yè)的建筑工程技術(shù)人員來(lái)進(jìn)行,否則難以保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與可操作性。深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的要點(diǎn),主要有以下幾點(diǎn):

1.1深基坑挖土施工的組織設(shè)計(jì)

在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中,一定不要忽視對(duì)于挖土施工的組織設(shè)計(jì)。深基坑挖土施工普遍要在地下十幾到幾十米的空間中進(jìn)行操作,在施工中存在技術(shù)要求高,以及危險(xiǎn)系數(shù)也相對(duì)較大等問(wèn)題,如果沒(méi)有制定科學(xué)、合理、有效的施工組織設(shè)計(jì),必然難以保證深基坑支護(hù)項(xiàng)目施工的順利進(jìn)行與完成。深基坑挖土施工組織設(shè)計(jì)中,要明確施工項(xiàng)目的主體與責(zé)任人,并要重視監(jiān)理單位的作用。

1.2支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形計(jì)算

深基坑支護(hù)在具體施工中,由于人為或外界壓力等原因,都有可能導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形,因此,在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員要充分考慮到各方面有可能出現(xiàn)的因素,提前對(duì)于支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形現(xiàn)象進(jìn)行計(jì)算。支護(hù)結(jié)構(gòu)變形計(jì)算中,設(shè)計(jì)人員要盡量保證各項(xiàng)計(jì)算項(xiàng)目數(shù)據(jù)與結(jié)果的真實(shí)、準(zhǔn)確,以便在發(fā)生突發(fā)事件時(shí),可迅速提出整改方案。

1.3支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)

在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作中,支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)是尤其需要重視的設(shè)計(jì)問(wèn)題之一。支護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑工程項(xiàng)目地基部分施工的重要環(huán)節(jié),其強(qiáng)度是否符合國(guó)家相關(guān)工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求,將直接關(guān)系到地基工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量、耐腐蝕性、使用年限等問(wèn)題。支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要考慮到多方面的因素,設(shè)計(jì)人員要在熟悉工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、水文條件的基礎(chǔ)上,并結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際需要,還要對(duì)于建筑材料的選用嚴(yán)格把關(guān),這樣才能確保支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到深基坑施工的要求。

2不同地質(zhì)條件的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)重點(diǎn)

深基坑支護(hù)項(xiàng)目施工往往需要在不同的地質(zhì)條件中開展和進(jìn)行,因此,設(shè)計(jì)人員一定要根據(jù)不同地質(zhì)條件的特點(diǎn),而在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中抓住其重點(diǎn),進(jìn)而保證支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的完善與科學(xué),更好的服務(wù)于深基坑項(xiàng)目施工工作。不同地質(zhì)條件的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)重點(diǎn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

2.1淤泥質(zhì)黏土的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

淤泥質(zhì)黏土主要分布于大中型江流湖泊的周邊地區(qū),主要是由河流沖刷所帶的淤泥而形成。淤泥質(zhì)黏土層的含水量一般在40 %~50 %左右、孔隙比一般在1.2~1.6之間,土層的壓縮性高,抗剪強(qiáng)度較低。在淤泥質(zhì)黏土的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員一定要注意挖掘機(jī)械的應(yīng)用,以及施工人員的具體操作流程等實(shí)際問(wèn)題,并要在設(shè)計(jì)方案中分別制定出有針對(duì)性的解決措施與方法。淤泥質(zhì)黏土層開挖深度普遍要求小于6 m,也可以根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際需求而有所增加,但是要盡量控制在6 m~10 m之間,如果超出這個(gè)深度數(shù)值,就難以保證深基坑施工的安全。

2.2軟土的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

軟土的成分主要為:深灰色淤泥質(zhì)黏土、砂質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土等。軟土分布較廣地區(qū)的年均降水普遍較大,而且常年處于較高的溫度,因此,在軟土的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中一定要特別注意這一問(wèn)題。近年來(lái),國(guó)內(nèi)對(duì)于軟土的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì),主要采取懸壁式、單支點(diǎn)及多支點(diǎn)式、圓筒式等支護(hù)結(jié)構(gòu),各種支護(hù)結(jié)構(gòu)都有其顯著的特點(diǎn),并被廣泛應(yīng)用于軟土地質(zhì)條件的深基坑項(xiàng)目施工中。由于軟土的性質(zhì)偏軟,因此在深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中一定要考慮到深基坑的整體硬度和強(qiáng)度,對(duì)于部分土層較軟的部分,還要進(jìn)行必要的加固設(shè)計(jì),確保深基坑施工中的安全性與穩(wěn)定性。

2.3填土的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

目前,填土的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)是國(guó)內(nèi)較為常見(jiàn)的地質(zhì)條件之一,具有較強(qiáng)代表性與典型性。填土層的地下水主要有三層,即上層滯水、潛水和承壓水。上層滯水埋藏于粘質(zhì)粉土層、粉土、填土中;潛水埋藏于砂卵石層中;承壓水也埋藏在砂卵石層中。在制定填土的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案時(shí),一定要特別注意深基坑施工中對(duì)于地下水系統(tǒng)的破壞,還要充分考慮到由于地下水的流動(dòng)與沖刷對(duì)支護(hù)系統(tǒng)的腐蝕,要采取有效的措施排除深基坑中的存水量,確保深基坑施工中施工人員的安全,以及機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定。

3不同地質(zhì)條件深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)的科學(xué)發(fā)展

現(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的新時(shí)代,一切事物的發(fā)展都著重強(qiáng)調(diào)科學(xué)發(fā)展的全新理念。在未來(lái)的社會(huì)中,敢于創(chuàng)新、勇于探索的科學(xué)發(fā)展理念將是一切事物發(fā)展與進(jìn)步的強(qiáng)大動(dòng)力與源泉。近年來(lái),我國(guó)不同地質(zhì)條件深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)在相關(guān)技術(shù)人員,以及建筑行業(yè)專家、學(xué)者的共同努力下取得了很大幅度的提升,并已初步形成了一套較為完善的設(shè)計(jì)技術(shù)理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),但隨著時(shí)代的發(fā)展,以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)已逐漸難以適應(yīng)現(xiàn)代建筑工程的實(shí)際需要,因此,不同地質(zhì)條件深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展也一定要堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展的理念。

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,深基坑作業(yè)環(huán)境也在不斷的發(fā)生變化,越來(lái)越多的施工項(xiàng)目需要在地質(zhì)條件極為復(fù)雜的地區(qū)進(jìn)行。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念與技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代不同地質(zhì)條件的深基坑設(shè)計(jì)工作的實(shí)際需求了,必須適時(shí)進(jìn)行革新與完善。不同地質(zhì)條件的深基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)要堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)、創(chuàng)新發(fā)展的科學(xué)理念來(lái)進(jìn)行實(shí)踐與工作。同時(shí),深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)人員只有在日常工作中注重自身知識(shí)的積累,并不斷吸取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論與知識(shí),才能逐步具備更高的技術(shù)水平與能力,更好的滿足于建筑工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)工作的實(shí)際需要。不同地質(zhì)條件的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)是現(xiàn)代建筑行業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)的有機(jī)組成部分之一,深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)在得到科學(xué)發(fā)展的同時(shí),也就必然的在客觀方面推動(dòng)了建筑工程行業(yè)整體設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,由此可見(jiàn)其所有的意義是十分深遠(yuǎn)和重大的。

參考文獻(xiàn)

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篇10

在深基坑工程施工中,因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)型式有多種多樣,因此針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)類型,使用一些有針對(duì)性的監(jiān)測(cè)方法是非常有必要的。這樣監(jiān)測(cè)工作可以在不同的工況情況下進(jìn)行,與此同時(shí),在不同的施工階段操作也不會(huì)影響施工的進(jìn)度,通過(guò)實(shí)踐證明,這種施工方法和理念是比較科學(xué)而有效的,接下來(lái)就對(duì)基坑安全監(jiān)測(cè)的原理和方法進(jìn)行詳盡的分析。

一、深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在建筑工程中進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,必須充分考慮到超孔隙水壓力對(duì)土體的影響,否則對(duì)工程質(zhì)量有很大影響。在提取土體各項(xiàng)物理性質(zhì)時(shí),為了保證取值的可靠性,施工完成后及時(shí)對(duì)土體做原位測(cè)試,這樣就可以得到現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)數(shù)據(jù),保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。在進(jìn)行深基坑設(shè)計(jì)中[1],支護(hù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)很大的壓力,土質(zhì)情況復(fù)雜,施工中存在很多不確定性因素,因此必須將含水率、內(nèi)摩擦角、粘聚力參數(shù)確定好,準(zhǔn)確計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)受力。當(dāng)前支護(hù)形式主要有兩種,分別是內(nèi)撐式、拉錨式,對(duì)于拉錨式而言,其每根錨桿都是單獨(dú)作用的,主要依靠土體錨固作用,從而形成很好的水平承載力,各個(gè)錨桿依靠腰梁進(jìn)行聯(lián)系,保證圍護(hù)樁墻的平衡度。對(duì)于內(nèi)撐式而言,一般都使用井字梁加立柱的形式,在此基礎(chǔ)上,立柱、支撐梁、排樁墻構(gòu)成一個(gè)很好的空間框架結(jié)構(gòu)。在這種情況下水平支撐梁不僅有單根支撐的作用,而是通過(guò)整體形式進(jìn)行支撐。支撐作用。

二、深基坑支護(hù)監(jiān)理控制工作要點(diǎn)

1.三重管高壓旋噴樁、冠梁監(jiān)理要點(diǎn)應(yīng)用高壓旋噴樁技術(shù),必須做好技術(shù)規(guī)劃,不同技術(shù)之間銜接要合理,為了保證施工質(zhì)量,整個(gè)操作流程都要進(jìn)行監(jiān)理,在不同技術(shù)上進(jìn)行流程方面的設(shè)計(jì),這一點(diǎn)是基坑開挖支護(hù)施工的核心,因此必須予以高度的重視。通常監(jiān)理工作要注意五個(gè)方面,第一方面,針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng),要將地面上的垃圾、雜質(zhì)等進(jìn)行處理,保證表面的整潔度,然后使用鉆機(jī)做好定位操作,對(duì)地面進(jìn)行成孔施工,在孔洞內(nèi)加入注漿管,為以后水泥漿液的導(dǎo)入做好準(zhǔn)備。第二方面,在完成對(duì)水泥漿液的導(dǎo)入工作后,對(duì)已經(jīng)完成噴射注漿的管道,可以將管道拔出,做好后續(xù)的移位工作,保證上述操作的質(zhì)量之后,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工要求[2],完成剩下的樁體施工,最后進(jìn)行質(zhì)量檢查。第三方面,結(jié)合有關(guān)設(shè)計(jì)圖紙的要求,對(duì)樁的位置進(jìn)行了嚴(yán)格的控制,同時(shí)檢查了導(dǎo)正架和地面的垂直度,以此來(lái)確保樁體不會(huì)發(fā)生超過(guò)設(shè)計(jì)要求的位移量。第四方面,如果使用材料質(zhì)量不合格,那么施工工藝再先進(jìn),也不能保證施工質(zhì)量,因此對(duì)所使用的水泥進(jìn)行了嚴(yán)格的檢查,試驗(yàn)合格后才被使用到施工中,必須把握好質(zhì)量關(guān)。第五方面,每臺(tái)的機(jī)組人員都要安排專職人員進(jìn)行施工參數(shù)的記錄,如果記錄和檢查中自動(dòng)記錄儀出現(xiàn)故障,要轉(zhuǎn)變方法,采用人工記錄,對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行修復(fù),保證得到闡述的準(zhǔn)確性,方便以后的施工操作。2.噴射混凝土監(jiān)理要點(diǎn)使用清水完成注入試驗(yàn)后,判定注漿管沒(méi)有任何問(wèn)題,滿足施工要求后,就可以進(jìn)行漿液的注射操作。操作中使用高壓將水泥漿注入到管道中,注入方式為從下到上,在注入漿液時(shí)要控制好壓力,保證注漿的平穩(wěn)性,在注入的過(guò)程中,相關(guān)人員要對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督,例如時(shí)刻觀察注漿的壓力值,監(jiān)視電機(jī)的轉(zhuǎn)速值等,同時(shí)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,保證注漿的質(zhì)量,同時(shí)為以后的科學(xué)研究收集資料。在注漿操作進(jìn)行一段時(shí)間后,其各項(xiàng)工作參數(shù)都很穩(wěn)定,技術(shù)人員可以提高注漿的速度,提高整體的工作效率。在注漿時(shí)為了保證漿液的密實(shí)度,要一邊提速一邊旋轉(zhuǎn)。3.土方開挖監(jiān)理工作要點(diǎn)在進(jìn)行比較大的建筑深基坑挖掘工作之前,一定要做好監(jiān)理工作,保證土方開挖的質(zhì)量。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察,派遣專業(yè)人員做好水文地質(zhì)的勘察工作,記錄其周圍環(huán)境的特點(diǎn),和市政有關(guān)人員做好項(xiàng)目的溝通工作,從中了解是否存在地下管線,以及地下管線的具置??辈炝私馐┕がF(xiàn)場(chǎng)的基本情況之后,就要制定一個(gè)合理的施工方案[3],最終目的就是確保工程的順利實(shí)施。進(jìn)行深基坑土方的挖掘工作中,監(jiān)理人員要清楚,必須遵循先支后挖的操作原則,如果監(jiān)理中違背這一原則,要求現(xiàn)場(chǎng)工作人員立即停止施工。根據(jù)有關(guān)的設(shè)計(jì)方案,制定好整體挖掘土方的流程,比如先挖好所需要的溝槽,然后在溝槽口部做好支撐,接著才能繼續(xù)進(jìn)行挖掘工作,針對(duì)不同的地質(zhì)情況,可以進(jìn)行分層開挖,或者是開展土方開挖施工,最終才能保證施工的質(zhì)量。4.支護(hù)樁的監(jiān)理要點(diǎn)在支護(hù)樁施工監(jiān)理工作中,檢查現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢人員到崗情況,對(duì)使用的機(jī)械、設(shè)備、材料進(jìn)行監(jiān)管,檢查混凝土的攪拌、配比和澆筑質(zhì)量,做好監(jiān)理旁站記錄工作?;炷吝\(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后,對(duì)坍落度、均勻性進(jìn)行檢查,如果不合格必須進(jìn)行二次攪拌,監(jiān)理人員必須及時(shí)督促施工單位做好現(xiàn)場(chǎng)取樣,預(yù)留試塊,并做好旁站監(jiān)理記錄和監(jiān)理日記,保存旁站監(jiān)理原始資料。整個(gè)支護(hù)樁完成施工操作后,當(dāng)試塊達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度就可以進(jìn)行樁檢測(cè),檢測(cè)內(nèi)容有樁身質(zhì)量、樁位偏差等,對(duì)樁承載力進(jìn)行檢查,保證施工質(zhì)量。

三、深基坑監(jiān)測(cè)

進(jìn)行深基坑監(jiān)測(cè)工作中,一定要將基坑、周邊建筑的變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)工作嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求,工程中的相關(guān)規(guī)范編制監(jiān)測(cè)方案,監(jiān)測(cè)時(shí)涉及到的內(nèi)容有監(jiān)控的目的,監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)容,監(jiān)測(cè)使用的方法,監(jiān)測(cè)中的精度標(biāo)準(zhǔn),合理的設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),制度科學(xué)的監(jiān)測(cè)周期,設(shè)置好監(jiān)控報(bào)警值,這些工作很好的制定,才能保證整個(gè)監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量。具體監(jiān)測(cè)過(guò)程中,每間隔20到30米就可以設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。深基坑挖掘工作有很大難度,而且技術(shù)要求比較高,因此管理人員應(yīng)該實(shí)時(shí)對(duì)基坑挖掘工作進(jìn)行監(jiān)測(cè),這樣不僅能掌握挖掘的具體情況,同時(shí)可以避免發(fā)生一些突發(fā)問(wèn)題,及時(shí)發(fā)生了類似問(wèn)題也能做到及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)處理,避免讓這些問(wèn)題繼續(xù)擴(kuò)大,在通常情況下,施工部門必須制定一個(gè)完善的監(jiān)管方案,方案中要交代工程的概況,同時(shí)還應(yīng)該把施工目的和監(jiān)測(cè)內(nèi)容交代清楚,為了讓該措施的作用最大化,需要制定一個(gè)反饋機(jī)制,對(duì)方案中的問(wèn)題進(jìn)行彌補(bǔ)和補(bǔ)充。監(jiān)測(cè)執(zhí)行過(guò)程中,必須達(dá)到按時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)及時(shí)匯報(bào),或者在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)共享,提高工作效率。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常,或者達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)警值后,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取處理措施,對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以使用表格形式進(jìn)行統(tǒng)計(jì),還可以利用曲線方式進(jìn)行表達(dá),這樣不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)的變形都會(huì)在掌握之中。

總結(jié)

通過(guò)以上對(duì)深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、監(jiān)理控制技術(shù)分析,發(fā)現(xiàn)其對(duì)基坑施工質(zhì)量有很大影響,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們對(duì)建筑工程的要求增加,在一些大城市中不僅有地下一層到地下兩層三層的建筑,而且還出現(xiàn)了地下五六層的建筑,那么其基坑的深度要在10m到20m之間,整體的施工難度可想而知,為此要對(duì)現(xiàn)有的基坑支護(hù)技術(shù)做進(jìn)一步的完善,保證工程質(zhì)量的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]黃金林.淺議巖土工程深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制[J].商情,2015(16):282-282.