深基坑支護設計范例6篇

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深基坑支護設計

深基坑支護設計范文1

關鍵詞:深基坑支護;設計;控制

中圖分類號:TV551.4文獻標識碼: A 文章編號:

引言

在建筑工程施工中,深基坑支護作為施工中一個基礎設施,對工程質量、進度、安全等具有非常重要的影響,是建筑工程中不可缺少的施工環節。當前,我國在深基坑支護技術上取得了一定的成績,然而基坑支護的失穩問題仍亟需解決。

1、我國深基坑工程的主要特點

深基坑工程的特點主要表現在:(1)建筑工程趨向于大型、高層化建設,基坑向著大深度方向發展。(2)基坑的開挖面積在不斷擴大,長度和寬度已達到幾百米,增加了支撐系統的難度。(3)地質環境惡劣,在軟弱土層中進行基坑開挖工作會產生極大的位移和沉降,對于周圍建筑物、市政設施以及地下管線會造成嚴重的安全隱患。(4)在相鄰的場地中進行施工,打樁、降水、挖土以及基礎澆注混凝土等工序,工程之間會相互制約和影響,從而增加了協調工作的難度。(5)深基坑施工期工期長,場地狹窄,降雨、重物的堆放都將會影響基坑的穩定性。(6)深基坑支護技術出現多樣化,目前其技術種類已經多達數十種。

2、建筑工程施工中基坑支護方案設計

2.1 深基坑支護施工方案

土木工程基坑支護工作能夠順利進行,前提是必須建立一套完善可行并且安全的基坑支護方案,根據以往施工經驗,通常采用土釘支護的方法,土釘支護的原理是將土釘打人土體,使二者相互作用,使邊坡土體具有一定的整體性、穩定性。在土體變形的過程中,同時受拉力及彎力作用,所以就需要保證土釘的設計強度并滿足設計的抗拉力。

(1)在土釘成孔施工過程中,施工管理人員必須嚴格要求成孔實際深度,可要求操作工人在孔口進行標注,符合深度要求后,方可終孔。(2)土釘成孔之前必須按規范要求標出孔位及孔位編號。(3)當土釘打入以后,必須進行拉拔試驗,還應控制好注漿量以及注漿壓力,拉拔試驗必須由有相關檢測資質的第三方單位進行,必須保證能滿足設計及規范要求的抗拉拔力。(4)注漿的水灰比須按設計的要求進行控制,如需添加外加劑,則外加劑的規格及摻和量須經設計同意并經過試驗檢測合格方可投人使用。每天注漿須按規范要求進行試塊制作,注漿方式可選用重力注漿法進行,注滿為止,在漿液初凝前再進行1一2次的補漿。

2.2 深基坑土方開挖方案

深基坑的開挖實質上就是對地面原狀土的平衡狀態進行破壞,因此在開挖過程中存在著一定的風險。而且這種風險隨土方開挖的進程擴大,所以在開挖之前的監測工作非常重要。土木工程基坑的開挖應遵循分區、分層、分段以及保持平衡的施工原則,做到一開槽先支撐,先支撐后開挖,分層分段開挖,嚴禁超量開挖,這是為保證基礎施工的安全以及基坑土方的開挖。自由開挖區范圍應控制在距邊坡8m以內,而基坑邊緣8m以內要實行分層分段開挖,分段長度應盡量不大于25m,為了加快施工進度,可以采用分段跳挖施工。

2.3 深基坑支護變形監測方案

在深基坑開挖作業時,尤其在周邊條件復雜或環境惡劣的深基坑作業中,工程地質以及環境勘察不全面等都會對工程的設計和施工產生影響,甚至造成嚴重的工程事故,因此在施工前,要嚴格的對工程施工區域的周邊條件及環境進行考察,并在土木工程基坑施工時,做到嚴格監測。監測方法可根據工程的特點確定,可由工程規模、重要程度以及實際地質條件等著手。開挖之前須制定合理的基坑監測方案,以確?;幼鳂I的安全及質量。施工前,可在基坑頂部附近的周邊環境設置觀測點,按照工程方案要求進行觀測,觀測人員每次必須將觀測結果記錄在案,并將數據加以整理,一旦觀測結果達到了土方邊坡變動的警戒值,需立即告知設計及監理單位的責任管理人員,采取相應的補救措施,防止深基坑邊坡土方坍塌事故。

3、深基坑支護施工質量控制的技術措施

3.1 擋土灌注樁支護措施

該技術措施具體是指在深基坑的周圍進行鉆孔并設置鋼筋籠,然后灌注混凝土樁。樁要成排設置,并在上部設置連續梁,隨后在基坑中間位置以機械或是人工進行挖土,并在1.0m的位置處加裝橫撐,同時在混凝土背面加裝拉桿與設置好的混凝土灌注樁拉緊,隨后繼續進行挖土,直至達到設計深度為止。這種支護技術措施的優點是成本低、混凝土灌注樁剛度大、抗彎強度高、安全性好。

3.2 土釘支護措施

該技術措施常被用于地下水位或是以人工方式降低地下水位后土層較好的深基坑支護工程當中,它與其他支護技術最為明顯的區別是土釘支護有效利用了土體自身的力學強度和自穩能力,使原本不太穩定的土體成為支護結構中的一部分,這樣一來只要支護結構穩定,邊坡土體就會始終處于穩定狀態。

3.3 鋼板樁支護措施

現階段,在我國大部分深基坑支護工程中應用較為廣泛的支護結構是封閉拉伸鋼板支護,在該支護結構體系當中,鋼板樁的具體設置位置應當有利于基礎施工,也就是說鋼板樁應設置在地下結構邊緣以外,且留有支拆模板的操作面,對于鋼板樁不直的平面位置,應采取相應的措施使其平直整齊,防止不規則轉角的出現,這樣方便設置支撐。通常情況下,實際工程中都是采用單獨打入的方式對鋼板樁進行施工,該方法具體是指從板樁墻的一端起始,將鋼板樁逐根打入到指定的位置當中,這種支護技術最大的優點是安全性高、支護效果穩定。

3.4 土層錨桿支護措施

該技術措施主要是指沿著開挖基坑每間隔一定的距離設置一層向下傾斜的土層錨桿,在錨桿的設置過程中,需要使用專用的鉆機進行鉆孔,并在鉆好的孔洞內安放鋼筋錨桿,隨后向孔內灌注水泥漿液,直至錨桿達到一定強度后再進行下一步開挖,深基坑向下挖深一層便裝置一層錨桿,直到基坑深度達到設計要求為止。該支護方式可與擋土灌注樁聯合使用,能夠有效減少灌注樁的截面,其不但適用于硬質土層及破碎巖石中開挖較深的基坑,而且還能夠在高差較大的深基坑支護中應用,支護效果良好,可確保基坑的整體穩定性和基礎施工的順利進行。

4、控制基坑支護失穩的對策

基坑支護失穩控制的措施主要可從以下幾個方面著手:(1)對施工現場周邊的建筑進行考察,明確建筑物的結構特點以及基礎的位置。細致了解施工地下有無管道布設,對地下土層做勘察實驗分析,各基坑間要明確的分界標準。(2)分期施工,將整個施工過程分為兩個階段。第一階段主要對基坑邊坡的骨架進行設計,一般采用鋼管樁作為基坑支護的主體;第二階段為土方的挖掘以及邊坡的混凝土保護層的施工,基坑支護結構的間距可以通過對施工現場的土質進行靈活安排。土層較堅硬處可以加大支護間距,如果土層松軟,不僅要對土層進行加固處理,還需要調節支護間距,讓支護間距盡量小些,保證基坑支護的穩定性。(3)工作面開挖出后要馬上進行噴錨施工,避免坑體遭遇雨水沖擊以及陽光暴曬等不利因素?;又ёo要與開挖同時進行。(4)在進行分層施工時,要考慮不同材質的特性,錨桿按照工程要求的不同進行分類處理。每層普通錨桿的施工一般需要5天,而起支撐作用的預應力錨桿則需要9天左右。分層施工中,要等待水泥硬度達到一定標準時才可以進行下一步開挖,通常標準設定為70%。(5)通過專門的技術人員對施工進行監控,定期對施工質量進行檢查。在施工中查找疏漏,并進行反饋解決。

結束語

深基坑支護在整個建筑工程中處于一個非常重要的環節,作為建筑工程中的重中之重,應該引起企業對其重視。將深基坑支護施工做好,才能夠最大限度的提升建筑工程的質量,促進我國建筑業的健康穩定發展。

參考文獻

[1]王鵬.深基坑邊坡支護技術方案分析[J].山西建筑.2012(03)

深基坑支護設計范文2

【關鍵詞】深基坑,支護,應用

0.前言

隨著我國經濟建設的飛速發展和人們生活水平不斷的提高,多層建筑及高層建筑等工程施工,都會面臨深基坑工程。本文作者結合實例介紹了深基坑支護的類型,特點及其結構設計和主要計算方法進行了分析探討。

1.深基坑支護的類型及特點

目前基坑支護型式主要分為兩大類:即支擋型和加固型,支擋型中包括放坡開挖及擋土支護開挖。

1.1 放坡開挖

放坡開挖是最經濟、最簡單而且速度最快的一種支護類型,當條件滿足時宜優先采用。硬質、可塑性粘土和良好砂性土場地足夠放坡,有時對坡面采取措施邊坡高度一般為3~6m,否則分段開挖;最后還要驗算邊坡穩定等。

1.2 擋土支護開挖

為了保證基坑周圍的建筑物、構筑物以及市政設施安全,或為了滿足無水條件下施工,需要設置擋土和截水結構。這種結構稱為支(圍)護結構?;庸こ贪ㄖёo體系的設置和土方開挖兩個方面。土方開挖的施工組織是否合理對圍護體系是否成功產生重要影響。不合理的土方開挖方式、步驟和速度有可能導致主體結構樁基礎變位、支護結構變形過大、甚至引起支護體系圍護體系崩潰。擋土支護按目前常見的有五種:水泥土墻支護、排樁、地下連續墻、鋼板樁支護、土釘墻支護(噴錨支護)、逆作拱墻。

1.3 加固型

加固型主要有水泥攪拌樁加固法、高壓旋噴樁加固法、水泥噴粉樁加固法、注漿加固法、網狀樹根樁加固法及插筋補強法等,哪一種比較經濟合理,可根據挖土面的深度,工程及水文地質條件,外荷載狀況及施工場地等條件綜合分析考慮確定。

2.深基坑支護結構主要計算方法

基坑支護結構設計計算包括外力(土壓力及地基超載)和支護結構內力(彎矩和剪力)、支撐體系的設計計算、基坑整體穩定性和局部穩定性、地基承載力、支護結構頂部位移、結構和地面的變形以及軟弱土層的局部加固、對相鄰建筑的影響等諸方面的計算。

近年來,隨著巖土力學理論的發展和各國專家學者的努力,提出了多種計算理論和方法,歸納起來,其基本方法大致可分為:1)極限平衡法;2)彈性抗力法;3)有限元和數值分析法[2]。

2.1 極限平衡法

極限平衡法建立在經典理論的基礎上,但通常采用的朗肯和庫侖理論所得到的結果實際上和土體單元本身的真實應力是有差別的。按地基強度理論,庫侖理論是把土體看作為一承載體,達到極限狀態時滑動面的形式采用直線滑動面的結果,而在朗肯理論中則為一點的應力狀態,由于庫侖理論在一定條件下與朗肯理論是一致的,朗肯理論實質上也屬一種直線滑動面理論。對于地基強度而言,直線滑動面理論的極限承載力是偏小的,采用曲線滑動面理論更為合理。簡單地講,朗肯理論在一般情況下的主動土壓力都會偏大, 被動土壓力偏小,而庫侖理論中被動土壓力在土體內摩擦角為較大值時結果也會偏大[1,2]。用經典土力學理論計算主動土壓力和被動土壓力,計算柔性擋墻(懸臂式或有支錨結構)的內力,對墻身和支錨結構進行設計,這種方法對于普通擋土墻或開挖深度不深的鋼板樁是比較成熟的; 但對深基坑,特別是軟土中的深基坑支護結構設計,該法就難以考慮更為復雜的條件,難以分析支護結構的整體性狀。例如支護結構與周圍環境的相互作用,墻體變形對側壓力的影響,支錨結構設置過程中墻體結構內力和位移的變化,內側坑底土加固或坑內、外降水對支護結構內力和位移的影響,壓頂圈梁的作用與設計,復合式結構的受力分析等等,這些問題往往成為控制支護結構性狀的主要因素。

2.2 彈性抗力法

彈性抗力法針對常規方法中擋墻內側被動土壓力計算中的問題提出了改進[3,4,5,6]。其概念是由于擋墻位移有控制要求,內側不可能達到完全的被動狀態,實際上仍處在彈性抗力階段,因此,引用承受水平荷載樁的橫向抗力概念,將外側主動土壓力作為施加在墻體上的水平荷載,用彈性地基梁的方法計算擋墻的變形與內力,土對墻體的水平向支撐用彈性抗力系數來模擬,支錨結構也用彈簧模擬。這種方法可以視為對常規方法的改進,但它仍沒有解決前一種方法的其余問題。計算與實際符合與否取決于基床系數的選取,通常用m 法計算,即基床系數隨深度比例增長,比例系數為m。土抗力法在基坑支護設計計算中, 常將支護結構前后土體視為由水平向的彈簧組成的計算模型,通過撓曲線的近似方程來計算擋土結構墻體的彎矩、剪力和變形。按Winkler 假定,每一點的水平向的反力與這點的彈性變形成正比。一般適用于錨拉式平面結構或受力對稱的內支撐式平面結構。

2.3 有限元和數值分析法

隨著計算機技術的提高,有限元和數值分析法在支護結構分析中得到了廣泛地應用,提供了一種理論上更為合理的設計計算方法。它將土體和支護結構分別劃分為有限單元進行計算,其優點是可以考慮土體與支護結構的相互作用,可以從整體上分析支護結構及周圍土體的應力和位移,而且還可求得基坑的隆起量、地表的沉降量和土中的塑性區范圍及發展過程,還可以與土流變學相結合求得各參數的時間效應。最重要的一點,它適用于動態模擬計算,通過動態計算模型,按照施工過程對支護結構進行逐次分析,預測支護結構在施工過程中的性狀[5,6]。

總的來說,常規設計方法仍然是目前工程中支護結構設計的主要方法,但需對它存在的問題加以研究改進,發展有限元方法使之實用化、系統化,成為支護結構計算機輔助設計軟件,供設計與施工管理采用。從原理上說,常規方法存在的問題在有限元方法中都可不同程度地得到解決。除了數值分析方法本身的問題以外,用有限元方法的關鍵是正確選用計算模型和設計參數;另一個需要研究的問題是安全系數的定義及如何與常規設計的安全系數相匹配。如果后一個問題不解決,有限元方法仍然只停留在輔助手段的水平上而不能成為一種可供應用的工程設計方法。

3.工程實例

3.1 工程地質情況:

該工程地下室2 層, 基坑深8m, 寬101m, 西邊長324m, 東邊長284m,基坑面積為30700m2。本工程的地質情況為:

(1)人工填土及殘積層,其包括:

①雜填土層,厚1~3m,松散,含水量較高;

②淤泥層,厚1~4m,松散,含水量較高;

③細砂、中砂層,厚2~13m,松散,含水量較高;

④粉質粘土層,厚7~11m,上部可塑,向下逐漸變化為硬塑。

(2)基巖:巖性主要為內夾方解石脈粉質泥巖,其分為:

①強風化帶:巖質近土狀,巖體較碎,厚度為5~12m,巖層面深度在18~25m 之間。

②中風化帶:巖質較堅硬,但裂隙較發育,厚度為1.5~7.5m,巖層面深度在20~32m 之間,單軸抗壓強度平均為5MPa。

③微風化帶:巖質堅硬,但裂隙發育,巖層面深度在25~39m 之間,單軸抗壓強度平均為6.5MPa。地下水埋深為0.8~1.2m。本工程場地南北二區的地質差異較大,南區巖面高,淤泥及細砂層較薄,粘土層以硬塑粘土為主,北區則巖面低,淤泥及細砂層較厚。

3.2 方案的選擇

若不加設支撐,支護墻體的水平位移較大,而本工程基坑開挖深度較深,因此,選用何種支撐形式與支撐類型成為本工程的關鍵所在。因為地下水位較高,要考慮止水,所以加設一道止水帷幕。

3.2.1 方案初選

深基坑工程通常采用鋼筋混凝土支撐體系,其特點如下:鋼筋混凝土支撐能充分發揮混凝土的剛度大和變形小的特征,采用鋼筋混凝土支撐可以加快土方挖運速度、降低工程造價,并且可以不受周邊場地不足的限制。因此,本工程初選支撐方案為加設二道鋼筋混凝土內支撐。

方案一:采用鋼筋混凝土內支撐。第一道鋼筋混凝土支撐的對撐梁以及角撐梁截面均為500×700,聯系梁及八字撐均為400×600。第二道鋼筋混凝土支撐的對撐梁以及角撐梁截面為600×800,聯系梁及八字撐均為400×600。第一、二道鋼筋混凝土內支撐形式。支撐形式同圖示。

方案二:采用鋼筋混凝土支撐。第一道內支撐與第二、三道內支撐均為鋼筋混凝土內支撐。第一、二道鋼筋混凝土支撐的對撐梁以及角撐梁截面均為500×700,聯系梁及八字撐均為400×600。第三道鋼筋混凝土支撐的對撐梁以及角撐梁截面為600×800,內支撐聯系梁、八字撐均為400×600。設置二道支撐,支護樁內力與變形較大,因而局部設置三道支撐,既可滿足該基坑支護的要求, 又能保證支護樁變形在控制范圍之內,防止靠近基坑房屋因基坑開挖而開裂或沉降。

3.2.2 方案優化選擇

本工程基坑開挖較深,周圍環境復雜,安全可靠度是首要設計因素,同時,必須考慮施工工期。

相比之下,鋼支撐具有縮短施工工期的特點,為了加快施工進度,考慮第一道支撐采用鋼結構支撐。

方案三如下:局部采用鋼管支撐,其余采用鋼筋混凝土支撐。第一道內支撐為鋼支撐。第二、三道為鋼筋混凝土內支撐。第一道鋼結構對撐梁,聯系梁、八字撐均為單根工字鋼25b。第二道鋼筋混凝土支撐的對撐梁以及角撐梁截面均為500×700,聯系梁及八字撐均為400×600。第三道鋼筋混凝土支撐的對撐梁和角撐梁均采用鋼筋混凝土截面600×800,內支撐聯系梁、八字撐均為400×600。

綜上所述,第二、三種支撐方案優于第一種支撐方案,而采用第三種支撐方案對于控制支護結構位移、加快施工進度具有重要的作用。

深基坑支護設計范文3

【關鍵詞】:深基坑;中心島開挖;排樁;拋撐

【 abstract 】 : combined with a housing project deep foundation pit engineering, this paper introduces in soft soil area construction is convenient to the row pile (bored piles) + concrete supporting cast, and the center of the excavation and supporting the island form construction method, think the support system have the enough strength, stiffness and stability, and achieved good economic benefit.

【 keywords 】 : deep foundation pit; Center island excavation; Row pile; Supporting cast

中圖分類號:TV551.4文獻標識碼:A 文章編號:

1工程概況

某住宅工程位于紹興縣柯橋中心區,項目總用地面積37996㎡,建設用地面積14102㎡,建筑占地面積12006㎡,總建筑面積93495㎡,地下一層,由4幢酒店式公寓、16幢2~4層的商業及會所組成,地下設有南北各一個一層整體地下室(分別為1# 地下室建筑面積12171㎡、2#地下室建筑面積15166㎡)。目前2#地下室已施工完畢以進入主體結構的施工。

結構±0.000相當于絕對標高5.800m,場地內自然地面相對標高為-0.940~-0.475m,一般為-0.60,基坑大面挖深為5.2m,局部電梯井深坑挖深-8.55m,屬深基坑。

1.1周邊環境

該場地地貌屬杭州灣南岸蕭山—紹興平原地貌,場地北側緊鄰群賢路,東側緊鄰湖西路,西側為金柯橋大道,1#地下室和2#地下室之間為湖面?;又苓叺缆方煌ǚ泵Γ瑢煌ńM織要求高,另周邊還分布有多條公共事業市政管線,其中,煤氣、高壓電力等重要管線距離基坑最近處僅2m。

1.2工程地質水文情況

本基坑開挖深度范圍土層主要為粉質粘土、粘質粉土、淤泥質土,基坑影響的(1)~(3)號土層土質為松散~中軟土層,基坑開挖時坑壁易失穩。本場地地下水位埋藏較淺,地下水埋深為0.6~1.50m。

2基坑原設計方案

1#基坑北側及東側、2#基坑南側及東側基坑支護設計擬采用SMW工法+鋼管拋撐支護形式,西側有較寬闊的綠化帶,采用土釘墻支護??又锌硬扇∷嗤林亓κ綋鯄χёo。

SMW工法采用三軸攪拌樁機,單鉆頭直徑650mm,三軸樁中心距2x450mm,攪拌樁內插入500×200×10×16型鋼。拋撐采用φ426×12、609×12鋼管。

土釘采用48×3.0鋼管,鋼管從離坑壁2m處沿管長設φ8@500注漿孔,坡面采用鋼筋網片Φ6.5@200×200噴100厚C20混凝土護坡。

目前2#地下室已施工完畢正在進行主體結構的施工,考慮到2#地下室SMW工法樁+鋼管拋撐的支護形式施工過程中基坑變形較大,特將1#地下室由SMW工法樁+鋼管拋撐的支護形式設計變更為鉆孔灌注樁+鋼筋混凝土拋撐的支護形式。

3基坑圍護設計優化

在支撐體系中,圍檁的剛度對整個支撐結構的剛度影響很大,但目前普遍存在對型鋼圍檁制作不規范、認識不足的現象,造成了一些因圍檁失穩引起的基坑事故。因此設計、施工單位都必須高度重視這個問題。

考慮到基坑變形控制要求較高及2#地下室SMW工法樁+鋼管拋撐的支護形式施工過程中出現基坑變形較大等因素,根據掌握的基坑施工經驗,選用混凝土拋撐能有效地控制基坑變形,對基坑施工的安全性能起到重大作用。

對原有SMW工法樁+鋼管拋撐的支護形式基坑剖面設計為排樁(鉆孔灌注樁)+混凝土拋撐的支護形式,土釘墻支護設計剖面不變。特將1#基坑東側、北側采用φ700@1100鉆孔灌注樁作為排樁結合500×800鋼筋混凝土拋撐的支護形式。

4基坑施工

按照“時空效應”理論,以“分層、分塊、對稱、平衡、限時”的原則,依次開挖,將“大坑化為小坑”進行挖土施工,待中心島土方開挖完畢,立即施工該區域內的鋼筋混凝土底板及拋撐,各分塊嚴格按挖土方案工序流水施工,每塊的無拋撐暴露時間嚴格控制,從挖土開始到支撐澆搗,控制在48h內完成。

4.1施工流程

場地平整測量放線放坡開挖土方至壓頂梁坡面加固以及壓頂梁施工壓頂梁養護達到設計強度中心島土方分塊分層開挖至坑底標高中心島底板及拋撐施工中心島底板及拋撐養護達到設計強度開挖拋撐下三角土。

4.2 施工要點

根據基坑支護設計方案及底板后澆帶設置情況,整個基坑土方開挖按三個階段、7個區塊進行施工。

5.4.1第一階段土方開挖

本階段共分二次開挖,考慮到第二次土方要留設中心島,第一次土方開挖采用開槽退挖,開挖標高-1.050m~-2.800m,開槽寬度8.0m左右為壓頂梁施工提供操作面,每個區段內土方開挖完畢立即施工混凝土護坡及壓頂梁;第二次開挖中心島土方至-2.800標高,為大面開挖。

5.4.2第二階段土方開挖

本階段為中心島土方開挖(共分兩次開挖),當壓頂梁混凝土達到設計強度80%以上時開始開挖中心島土方。保留三角土區域土方及穿越2、5、6區塊的臨時道路,其余分兩次開挖至坑底。挖至設計標高后及時跟進施工底板。

5.4.3第三階段土方開挖

本階段為三角土開挖。待鋼筋混凝土拋撐施工完畢并達強度到80%后,開挖鋼筋混凝土拋撐下方的三角留土,所有三角留土通過多臺挖機駁運至中間出土通道裝土外運,底板上出土道路鋪路基板并避開框架柱及墻板插筋。周邊三角土區域底板應分塊澆筑,減小圍護位移。

5.4.4混凝土拋撐施工

(1)對坑邊留置土開槽進行拋撐施工,控制坡度和標高,先根據混凝土拋撐坡向標高開挖溝槽,標出混凝土拋撐的中心灰線,再進行拋撐處的土方開挖及墊層施工。

(2)拋撐鋼筋放樣、綁扎等施工應精確,切實做好拋撐鋼筋的綁扎及支模,確?;又ёo結構的整體穩定,其拋撐定位時,須全部避開格構柱、結構柱,以便地下室結構順利施工。

(3)在中心島底板及與底板相接處(中心島底板外邊)拋撐牛腿支墩混凝土澆筑完成,養護至設計強度75%后,進行拋撐混凝土的澆筑。

5基坑監測

5.1監測項目

基坑監測主要項目:

(1)深層土體水平位移監測:在基坑靠近圍護結構的位置,共設置6只深層土體水平位移監測孔,測斜孔深度為22m。

(2)支撐軸力觀測:在基坑支撐體系的拋撐布設6組軸力監測點,主要觀測支撐體系在深基坑開挖過程中的支撐應力隨時間和工況的變化情況。

(3)圍護結構頂及道路人行道水平垂直位移觀測:在基坑四周大道靠近基坑的人行道上級圍護結構頂設若干個觀測點,以監測其隨基坑開挖變化的情況。

5.2監測工期頻率及警戒值

(1)監測工期:從開挖前一周進場埋設測點至斜拋撐拆除,且監測數據穩定或結構做到±0.000。

(2)監測頻率:按圍護設計方案,根據挖土的進展速度及基坑的變形情況來定?;娱_挖階段每天監測1次,在基坑開挖接近坑底,如遇超警戒值或變化速度的異常情況應加強觀測次數,必要時每天2次或更多。拆撐期間加密監測頻率。

(3)監測警戒值:土體測斜孔最大水平位移和沉降警戒值為40mm,水平位移和沉降速度警戒值一般取大于3mm/d。

4.3監測數據

表1 深層土體水平位移監測情況

表2 支撐軸力監測情況

表1、表2的監測數據顯示:水平位移隨著挖土施工進度增長較快,日平均變化率約為+1.0mm,特別是CX2、CX4、CX5等孔在開挖三角土期間日增量的最大值為10mm,水平位移總量超過設計警戒值,但水平位移速率一直未超過。分析其原因主要是混凝土拋撐、中心島底板、壓頂梁達到設計強度需要時間,從而增加了總的水平位移量。支撐軸力在基坑開挖過程中監測一直相對穩定,未超過設計值要求值。

6結語

采用排樁(鉆孔灌注樁)+混凝土拋撐支護形式,結合中心島開挖的施工方法,在本工程中取得了良好的效果,也帶來了較好的經濟效益;而且還方便了施工,節省了工期,更節約了施工成本。

【參考文獻】

[1]GB5O010-2010,混凝土結構設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2010.

[2]唐孟雄,陳如桂,陳偉. 深基坑工程變形控制[M].北京:中國建筑工業出版社,2006.

[3]JGJ120-99,建筑基坑支護技術規程[S].北京:中國標準出版社,1999.

[4]龔曉南,高有潮. 深基坑工程設計施工手冊[M]. 北京:中國建筑工業出版社,1998.

【第一作者簡介】

深基坑支護設計范文4

關鍵詞:高層建筑;施工;深基坑;支護

Abstract: along with the increasing development of the national economy, a large number of large buildings, high-rise buildings springing up, increasing. For high-rise building, must want to have a good foundation. Therefore, in construction, deep foundation pit support construction is becoming more and more popular. Deep foundation pit construction in the purpose of this article is to support system construction of the related content, indicating the support system to the specific requirements of the construction and quality control points.

Key words: high-rise buildings; Construction; Deep foundation pit; The supporting

中圖分類號:TV551.4 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)04-0000-00

隨著中國城市化進程的深入發展,高層建筑越來越多,根據構造及使用要求,基礎埋深也隨之不斷增加,這樣就出現了大量的深基坑工程。受城區場地條件的限制,很多情況下不允許采用比較經濟的放坡開挖,而需要在人工支護條件下進行基坑開挖,為了保證基坑周圍的建筑物,地下管線,道路等設施的安全,深基坑支護技術得以發展應用。

目前的深基坑支護類型

基坑支護方法較多,就同一基坑支護,可以有多種方法,而第一種方法都有其獨特的優勢,有的工期短,速度快,有的經濟效益好,有的噪音小等,支護結構類型應根據基坑周邊環境,開挖深度,工程地質條件,水文地質條件,施工作業設備和施工季節等條件進行靈活性選擇。

目前我國深基坑支護技術有:鋼板樁支護,排樁支護,深層攪拌水泥樁,地下連續墻,土釘墻及復合土釘墻,噴錨網支護,逆作法與半道作法施工,環形支護結構等,實踐中根土質條件,基坑深度,地下水情況等,結合不同支護方式的優缺點,選擇經濟合理的方案。

深基坑支護設計的基本要求

充分利用新技術,結合新理念,做到具體事物具體分析,確保基坑圍護體系能起到擋土作用,深基坑支護結構的設計必須要區別于其他的設計領域,徹底改變傳統觀念,利用施工監測反饋動態信息指引設計體系。

通過排水,降水,漏水等一系列措施,使基坑施工在地下水位以下進行,保證經濟上合理。

重視支護結構理論和材料的試驗研究,正確的理論必須建立在大量試驗研究的基礎之上,在深基調支護結構的實驗方面,我國與發達國家有較大距離,還有大量的路要走,目前,我國大量高層超高層建筑拔地而起,雖然積累了大量的第一手施工數據,但缺少科學的測試數據,因此我們以后一定要重視。

基坑支護方案要經過專家論證,由行業資深專家的把關,這樣對保證工程安全,人身安全和施工質量都會起到非常大的作用。

勇于創新,開拓思路,多進行新的嘗試。在施工中深基坑支護結構各元素往往是相互結合的,這就要求我們從全局出發,尋求新的設計思路,探索更好的計算方法,深基坑支護是一種特殊的結構方式,不同的支護結構適應于不同的水文地質條件,因此,要根據具體問題,具體分析,從而選擇經濟適用的支護結構。

存在的問題

設計中的變形控制問題

現有的基坑工程設計方法多從保護基坑下工程的穩定出發,屬于強度控制設計范疇,而在軟土地區或周圍環境要求較高的基坑工程,變形往往占主導地位,即設計應由變形控制,基坑在施工過程中既要保證其安全,不失穩,又要保證其對周圍環境不造成破壞性影響,變形控制設計在基坑工程中顯得尤為重要。

基坑工程的設計與施工的嚴重脫離問題?,F有的基坑工程的設計與施工的嚴重脫離,一方面,基坑設計計算工況不能切實可行地反映基坑的施工,另一方面,目前的基坑工程的設計并未真正深入到施工組織設計中去,設計人員只是按常規假設工況進行計算,不管施工的具體工況是否設計一致,因而造成基坑施工過程中土方開挖和支撐加設的隨意性,從而使得絕大多數工程的設計計算工況與實際工況嚴重不符,加劇了計算的內力,變形與實測的內力,變形的不一致。

支護結構設計計算與實際受力不符。目前,基坑支護結構的設計計算仍基于極限平衡理論,但支護結構的實際受力并不那么簡單,工程實踐證明,有的支護結構按極限平衡理論設計計算的安全系數,從理論上講是絕對安全的,但有時卻發生破壞,有的支護結構安全系數雖然比較小,甚至達不到規范的要求,但在實際工程中卻滿足要求。

邊坡修理達不到設計和規范要求。深基坑開挖常存在超挖和欠挖現象,一般深基坑開挖均使用機械開挖,人工修坡后即開始擋土支護的混凝土初噴工序,而在實際開挖時,由于施工管理人員不到位,技術交底不充分,分層分段開挖高度不一,開挖機械操作人員的操作水平低等因素的影響,使機械開挖后的邊坡表面平整度,順直度極不規則,達不到設計和規范要求,而人工修理時不可能深度挖掘,只能在機挖表面作平整度簡單修理,在沒有嚴格檢查驗收的情況下就開始初噴,所以擋土支護后經常出現超控和欠挖現象。

基坑支護方案設計及施工中的注意事項

徹底轉變傳統的設計理念?;又ёo結構的設計不應再采用傳統的“結構荷載法”,而應徹底改變傳統的設計觀念,逐步建立以施工監測為主導的信息反饋動態設計體系,這是設計人員需要加強的科研攻關的方向。

建立變形控制的新的工程設計方法。目前,設計人員用的極限平衡原理是一種簡便實用的常用設計方法,其計算結果具有重要的參考價值,但是將這種設計用于基坑結構,只能單純滿足支護結構的強度要求。在建立新的變形控制設計法時,應著重研究支護結構變形控制的標準,空間效應轉變化平面應和地面超載的確定及其對支護結構的影響等問題。

大力開展支護結構的試驗研究。開展支護結構的試驗研究,雖然要耗費部分資金,但由于基坑支護工程投資巨大,如經過科學試驗再進行設計時,肯定會節省可觀的經費,因此,工程現場試驗是非常必要的,通過工程實踐積累大量的測試數據,可對同類工程的成功打好基礎,為理論研究和建立新的計算方法提供可靠的一手資料。

結束語

隨著我國高層建筑的普及發展,使深基坑開挖越來越普遍,深基坑支護難度逐步加大,基坑支護的施工組織設計方案必須依據工程地質資料科學設計,由于地質條件的不確定性,基坑開挖地質情況與地質勘察報告略有不同,施工單位必須在基坑支護施工方案,確保深基坑的施工安全,高層建筑深基坑支護的施工質量控制技術將逐步完善,對于深基坑支護應保證安全第一的預防為主,深基坑支護的質量是以技術來保證的。

參考文獻

深基坑支護設計范文5

關鍵詞: 深基坑; 支護結構; 優化設計

1. 深基坑支護結構工程特點

1.1 基坑深度越來越大

為提高有限的建筑地塊的利用率,很多建筑都朝著地下空間發展,地下3~4層已屬常見[1],6~7層的地下室也不斷出現,基坑深度多大于10m,有些建筑的深基坑深度甚至已經超過地面建筑高度。

1.2 地質條件較差

隨著城市化進程的不斷推進,城市中的建筑物需要在有限的空間內根據城市規劃需要進行相應的建設,因此,很多深基坑工程只能建設在地質條件較差的位置,極大地增加了深基坑支護結構工程的設計和施工難度。

1.3 深基坑支護結構工程周圍環境復雜

在很多情況下,建筑企業在基坑周邊已經建成或者正在建設其它工程,而在這種情況下,再次進行深基坑支護結構工程的建設,不僅導致深基坑支護結構自身安全可能難以保證,同時還可能對周邊建筑物的安全產生影響。

2. 深基坑支護結構優化方案設計

2.1 深基坑支護結構優化方案的選擇

表1 常見深基坑支護結構形式特點

[結構形式\&適用條件和特點\&土釘墻\&施工快速、成本低,但是一般應用在基坑深度小于15m的深基坑

支護工程中,而且在軟土基坑中不能應用。\&水泥土墻\&利用攪拌樁和旋噴組合形式施工,

適用于深度小于6m的基坑支護工程。\&排樁\&適用于規模小以及排樁樁頂要求較低的基坑。\&雙排樁\&剛度較大,尤其適用于地下存在障礙物無法施工的情況。\&地下連續墻\&整體性較強,適用于地質條件較差的基坑支護工程。\&]

在深基坑支護結構工程支護方案的優化選擇時,需要綜合考慮不同地層土壤特性差異以及地下水等因素所產生的影響。對此,需要綜合考慮施工地點的實際地質條件來選擇最優的支護方案,表1給出了常用支護結構形式的適用條件和特點。

2.2 支護結構方案的優化

深基坑支護結構工程的設計方案主要包括成本、工期、環境、可靠性、復雜度等因素的影響,其中的部分因素屬于模糊因素,可以通過多目標決策模糊集理論進行評價,從而獲取最佳的基坑支護結構方案。

根據指標總權重,對實際工程中各支護方案對優的隸屬度的大小分別進行計算,然后對計算結果進行比較,最后選擇對優隸屬度值最大的支護方案作為深基坑工程支護結構方案。

3. 結語

論文分析了基于多目標決策的模糊層次分析方案進行深基坑支護結構方案的優化設計,通過實踐的應用,證明該方法能夠很好地實現深基坑支護結構方案的優選和設計,對保證工程質量具有一定的參考價值。

參考文獻:

[1] 周傳波. 武漢地鐵站深基坑支護結構參數優化系統研究[J]. 地下空間與工程學報, 2012(06): 1267-1275.

[2] 李軍權. 深基坑支護結構的優化設計[J]. 中外建筑, 2016(02):112-113.

[3] 戴佑斌, 張尚根, 周早生, 等. 模糊一致矩陣理論在地鐵深基坑支護方案優選中的應用[J]. 巖土工程學報, 2005, 27(10):1162-1165.

深基坑支護設計范文6

關鍵詞:復雜環境;深基坑;支護工程;優化設計;基坑圍護體系

伴隨著我國城市化建設步伐的不斷加快,城區的建筑物和地下市政實施的建設規??涨皬姶?。為了緩解人口過大帶來的出行壓力,各大城市通常會建設有地鐵系統,且車站附近的商業樓通常會與地鐵車站的出入口相連接。在此類工程的施工過程中,基坑圍護設計多采取對基坑結構本體增加圍護墻嵌固深度、增加坑內地基加固等方式進行設施的防護,這樣進行施工必然會加大施工的工程量和相關費用支出,但是該設計的實現在確保安全的前提下存在優化的可能。復雜環境下深基坑的優化設計方案涉及投資以及各方面的安全因素的考慮,首先要進行的是優化方案的比較選擇,然后對支護結構本身的優化設計進行計算。目前,深基坑設計的優化方案主要集中在圍護墻的形式以及構件細部的優化方面,缺少對整個深基坑圍護體系方案的優化研究。本文就上述問題進行探討研究,采用有效方案對設計坑支護工程的優化設計提供理論支持。

1深基坑支護工程概述

深基坑支護工程指的是為了在地下結構施工中能夠有安全的施工環境,而采取的相應控制深基坑變形的措施。深基坑支護工程能夠為地下施工作業提供高質量、高安全性的施工環境,在實際施工當中得到廣泛的使用。但是深基坑支護工程也具有一些重要的特點,其主要表現在以下方面:第一,具有較大的風險性,深基坑支護結構從其功能上進行分析只是屬于一種臨時性的結構,而在施工的時候對于臨時性結構施工和永久性施工相比安全上考慮得不是那么全面,使得其在安全上存在著風險性。第二,對于深基坑支護工程來說不同區域表現出來的區域性特別強。在不同的區域,地下的土層結構也存在著很大的差異,這會對深基坑的支護工程造成很大的影響。土壤中水分的含量以及承壓的情況等都會對其造成或多或少的影響。因此,在不同地區進行深基坑支護施工的時候,必須根據當地的具體情況進行設計和施工,才能夠有效地提高深基坑支護工程的質量。第三,深基坑支護工程受到外界環境的影響較大。特別是在一些地形較為復雜的地區,對于深基坑支護工程的要求也將會多出很多。第四,具有較強的時間效應。土壤具有較強的蠕變性,隨著時間的增加,土壤蠕變變形越大,因此在深基坑支護工程中應當將此點考慮在內。第五,具有較強的系統性。深基坑支護工程的設計和施工同后期的深基坑內土木作業是處于一個系統中,深基坑支護工程設計和施工的合理性、科學性會嚴重影響后期的土木作業,因此在深基坑支護工程的設計和施工中應當盡可能地考慮得更加全面。

2某商業樓交叉口基坑支護工程優化設計情況概述

2.1工程情況簡介該商業樓初步設計方案打算建設在地下一樓,基坑設計的深度約為5.1m,相關配套設備的地下二層深度約為一層深度的兩倍。正在使用的地鐵站位于兩條路的交叉口位置。車站主體外包尺寸為152.3m×17.6m,車站底板深度約16.5m,設計方案中預留的出入口的深度與二層地下設施的設計深度保持一致。交叉的兩條道路均為主要干道,配備有相關的居民日常生活中常用的配置設施。其中,受商業樓基坑施工影響較為明顯的居民配套設施為預留的雨水管,其施工建設的深度在3m左右。管底距出入口頂板較近,容易遭受到預留出入口在后續施工過程中對其造成的影響。2.2使用現場的工程環境我們所要研究的建筑施工地區處在特有的平原地區,其地質條件較為復雜,覆蓋有灰黃色粉質黏土、灰色砂質粉土、淤泥質黏土以及灰色粉質黏土等多種土質;另外,場地的地下水有潛水和承壓水,潛水對深基坑的影響受到降雨以及地表水等因素的影響,各項水文測量指標均符合施工建設的相關要求行指標。2.3深基坑的設計方案比較我們將商業樓地下兩層區及與車站預留通道相連的區的段基坑區域統稱為A區。將設計施工的建筑物其他位置根據實際施工要求標定為B區和C區。我們采用明挖順作的方式對基坑進行施工操作,圍護體系的施工建設則是采取鋼筋混凝土內支撐、鋼支撐的形式進行。研究人員根據實際情況選取特定的設計方案一號進行探討,其設計施工理念為將B區、C區和A區同時開挖,直至A區的中間位置,在A區地下部分施工完成以后再進行該A區上面部分的施工建設。2.4方案調整施工人員根據實際情況,出于對安全因素的考慮,特將上述方案一做如下調整,即方案二:在B區、C區之間設置一道臨時用于封堵作用的墻體,在墻體兩側進行分區域施工,以避免其他區域施工造成的影響,同時在對A區中板以下部分的施工完成以后,施工人員根據設計之初的既定方案進行其相應的頂板方面的施工建設,最后再進行深基坑的建設和維護。2.5兩種設計方案的比較第一,第二個方案的安全性較高,有利于保護周邊設施,但是臨時封堵墻的建設為后續清除工作帶來了巨大的挑戰;第二,臨時建造的封堵墻增加了結構施工縫的數量,在滲水方面提升了一定的風險系數,與此同時,施工建設還會影響周邊居民配套設施的正常使用與維護;第三,方案一的施工工期相對較短,所花費的成本較高,但是對相鄰管線以及地鐵造成的影響可能較大。

3設計方案的分析與比較選擇

3.1圍護樁墻、支撐的設計參數之間的比較為了滿足設計及計算的信息要求,我們根據相關規范對基坑穩定性、圍護樁墻強度及變形控制等方面的要求,按照實際施工要求及建筑物的基本特征和功能需求設定好圍護墻的各個參數。3.2模型的維度、尺寸以及相關參數考慮到邊界對現有建筑物的影響,統一將模型的邊界確定為結構邊界外側25m。土體采用D-P方式進行施工,并在初始應力狀態分析及開挖過程模擬階段對土體賦予不同的彈性模量,圍護結構、各層結構板和市政管線采用線彈性板單元進行模擬應用,內支撐結構采用線彈性梁單元模擬。3.3計算結果基坑的最大水平位移出現在基坑底面以上接近坑底的部位,與基坑圍護樁墻優化分析時常采用的Winkle地基梁法算得的圍護墻體變形具有相同的規律。在對基坑施工完成之后,既有預留出入口上方雨水管的變形小于其相鄰兩側區域,源于該處水管底部距出入口頂板距離近,而出入口結構沉降小,對雨水管具有類似結構基礎的承托作用。為降低基坑施工時該區域水管因較大差異沉降而增加的水管損傷風險,雨水管敷設施工時,已在預留通道兩側各設置一座檢修井以增加管線對地層沉降的適應能力。地鐵車站的底板變形呈現在近基坑開挖一側較大,往遠處逐漸減小的特征。其中,平面上位于既有預留出入口區域的變形梯度較大。原因為計算模型與所模擬的實際結構具有差異性。各方案的基坑、車站底板及管線變形情況見表1:表13.4結果分析通過上述方案的對比分析我們得出,方案1受到的環境影響較方案2、方案3大,但仍可滿足周邊建、構筑物的保護要求,特別是運營地鐵的安全要求。商業基坑雖然說在設計及施工中面臨開挖面積大、與地鐵車站及管線的平行段長度長等諸多問題,但基坑與車站平行段間的水平凈距位于基坑開挖的顯著影響區以外,區基坑與車站既有預留通道的銜接段,基坑的主要變形為橫斷面方向,即平行于地鐵車站的方向,且基坑沿深度方向設置三道內支撐體系,由此對車站的直接影響較?。坏罔F車站底板埋深大于本基坑的底板深度客觀上符合相鄰基坑開挖“先深后淺”的基本原則。同時,車站圍護墻底的深度較大,對地層位移具有一定的隔斷效果。因此,在具體的施工進行之前,優先選擇方案一具有很高的商用價值和實踐意義,值得各個相關單位關注和采納。

4結語

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