建筑基坑支护设计中的问题及处理方法

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1、建筑基坑支护设计中的问题及处理方法摘要：随着城市高层建筑的不断发展，开挖的深度不断增加，最深达20-30米。基坑开挖与支护涉及到岩土工程、结构工程和排水工程等等，是一门综合性学科。在基坑开挖过程中要考虑众多因素影响：基坑支护方案的选择、基坑支护结构力与位移的变化、基坑排水、基坑周边环境建筑物沉降发展等等，解决以上问题是确保工程建设安全、经济、科学的根本保证。本文就建筑基坑支护设计中的相关问题进行分析，并提出一定的处理方法，以供参考。关键词：建筑基坑；支护设计；变形控制；SMW工法中图分类号：TV551文献标识码：A引言9基坑开挖与支护涉及土力学中典型的强度与稳定问题，还

2、包含了变形控制问题，同时还涉及到土体与支护结构间的相互作用。基坑支护工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方的开挖，是一次综合性很强的系统工程，为了确保工程质量的安全可靠，其要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。如何解决深基坑工程支护技术中的设计、施工、监测等具体问题，并结合工程实践总结不同施工与土质条件下深基坑支护的设计施工的成功经验，提出合理的工程支护方案选择和设计计算方法，有针对性的提出改进和优化支护技术的具体措施，为深基坑提供可借鉴的成果，对保证工程质量，安全、经济的完成建设任务将有重要意义。一、基坑支护的主要结构形式基坑支护体系一般要承受基坑侧土体压力和水压

3、力，其一般分为挡土系统、降水系统和内部支撑系统，其主要结构形式有以下几种:（一）、放坡开挖结构放坡开挖施工造价最低，但其土方的开挖与回填量较大，一般适合于场地开阔，周围没有重要的建筑物，并且对位移没有严格的基坑。该施工方法对地基的土质和开挖的深度都有一定的要求，并且选择的基坑坡度要足以保证基坑在开挖过程中保持整体稳定。（二）、土钉支护结构土钉支护是一种结合放开挖的新型支护结构形式，其是为了解决受施工场地不足、基坑位移扩大和放坡坡度不满足稳定性要求等方面问题一种方法。其主要是通过施加预应力错杆或加超前支护，形成一个类似重力式挡土墙来控制基坑位移，增加基坑的稳定性。9土钉一

4、般通过钻孔、插筋和注浆来设置，通常都使用砂浆描杆，同时在基坑开挖婆面上喷射混凝土，形成一面紧贴坡面的混凝土面板。土钉依靠其与岩土体接触界面上的粘结摩阻力与周围土体形成复合体来加固基坑边坡的稳定，而土钉间土体的位移由混凝土面板来控制。土钉支护结构一般工期较短、造价低、可靠性高，但其留置于土体当中的废弃建筑物较多，容易造成一定程度的地下污染。上海市东方艺术中心基坑工程，其开挖面积为15300m2，浅基坑部分挖深度为5.6-6.0m，其采用的支护结构为土钉墙支护结构形式，长度为9-15m，土钉间距为1mx1m，土钉墙高度为6m，共�用6排土钉。（三）、水泥土重力式支护结构该支

5、护结构一般用于软弱土层基坑支护，深度小于6m为宜，其施工通常采用水泥揽拌法，该法施工简单，造价低。但由于水泥土抗弯强度低，地基变形大，在一定程度上制约了其工程应用。水泥土重力式支护结构平面布置形式一般有密排式和格构式两种，如图1所示。图1水泥土重力式支护结构简图二、工程概况工程位于湖州市织里镇，上部为六幢14层住宅，下设1层地下室，为现浇钢砼框架结构。工程东、西侧为已建多层建筑，基坑内边线最近处距建筑约为9.0米，北侧距河道约16米，考虑布置临时设施，南侧距主干道为10米。基坑开挖深度考虑到承台垫层底100mm，黄海-2.350～-2.600，挖深为4.60m～6.10

6、m。为确保周围道路及地下管线和建筑物安全，必须对基坑进行支护。9三、基坑支护设计中存在的问题（一）、基坑土体取样不全面在对基坑进行支护设计中，设计人员首先就要对基坑的周围的环境以及基坑的土体进行全面的了解，这样才可以更好的保证建筑质量。但是在实际的操作中，一些设计人员没有在建筑基坑支护前进行地基土层的取样分析，从而就不能够确定建筑土基的实际承受数据，最终会影响到支护效果。（二）、支护结构设计土体物理学参数选择不合适对于建筑支护结构土体物理学设计参数选择来说比较复杂，尤其是在基坑开挖后，需要对其含水率、粘聚力和内摩擦角进行严密的计算，这样才可以保证数据的准确性。但是在现实

7、中，这三个因素的不确定性会大大增加，从而影响到建筑参数的选择。四、多目标决策模型的建立与求解本工程基坑支护可利用的方案有三种:地下连续墙、SMW工法、排桩+止水帷幕，如何从三种支护方案中确定一种最优方案是一个典型的多目标决策问题，通过建立模型进行计算确定一种方案，在满足安全、经济、环保和工期等方面目标要求的前提下，虽不能保证每一个目标都达到最优，但在考虑到多个目标的相对重要性的权值后，所选方案必须是一个整体上较优的方案。（一）、决策变量、目标函数与约束条件9在支护方案的选择过程当中，具有多个要追求的目标(工期、造价、可靠性等)，这些追求目