浅谈深基坑支护的设计及方法分析

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1、浅谈深基坑支护的设计及方法分析【摘要】近年来，随着国民经济的发展，城市建设的掘进，深基坑问题也迅猛出现，若处理不当，极易造成经济损失。本文就针对某工程深基坑的支护等问题进行了探讨。　　【关键词】深基坑；支护设计；方法探讨　　Discussdesignofdeepexcavationandmethodanalysis　　DingZhi-icdevelopment,urbanconstruction,excavation,deepexcavationproblemsoccurrapidly,ifnothandledproperly,caneasilyresulti

2、neconomiclosses.Inthispaper,foraDeepFoundation'ssupportandotherissues),灌注桩和高压旋喷桩的施工质量难以保证,一旦出现桩间漏土和渗流就会危及基坑安全。地下连续墙结构整体性好,刚度大,防渗性能好,施工质量较好,但造价偏高。因此,最终选取了地下连续墙加三道钢筋混凝土水平内支撑的支护结构体系。　　压顶梁顶标高为-1.3m,截面尺寸为850×1500,第一道围护支撑梁梁顶标高为-3.5m,围护梁截面尺寸为900×1200,支撑梁截面尺寸多为800×1000,弧梁截面尺寸为2500×800。第二道、第

3、三道围护支撑梁梁顶标高为-7.5m和-12.2m,围护梁尺寸为900×1400,支撑梁截面尺寸为900×1000,圆弧梁截面尺寸为2800×900。混凝土强度等级为C30。　　2.2地下连续墙计算方法及配筋。地下连续墙墙幅深度为32.3m,嵌固部分深度为16m,上部深度为16.3m,厚度为850mm,混凝土强度等级为C30。由于三道水平支撑体系较长,相比地下连续墙刚度而言,不能按照固定铰支座考虑,而应简化成带有一定压缩模量的弹簧支座考虑。弹簧的刚度系数K1,K2,K3按《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)公式(C.2.2)计算。　　KT=2aEAL

4、SaS　　公式中α=0.8,E为支撑梁混凝土的弹性模量(C30);A为梁断面面积,L为支撑梁的跨度;s为支撑的水平间距,sa为地下连续墙的计算宽度1m,取其中一幅地连墙进行计算,由此可知:K1=5.44×103KN/m,K2=K3=6.12×103KN/m。　　由于地下连续墙的三道水平支撑是在土方开挖过程中分阶段浇筑,达到混凝土设计强度后方能对地连墙起到支撑的作用。因此,在围护设计时要按照挖土和支撑浇筑中的不同施工阶段来考虑地下连续墙的最不利荷载工况,以此进行地下连续墙配筋。具体可分为以下5种工况:第1种荷载工况:当土体开挖到接近第二道支撑梁顶标

5、高(-7.5m)时,单位宽度(1m)地连墙在土压力作用下的计算简图及对应的弯矩,上部超载按照10KPa考虑。此时第一道支撑反力为293KN,土压力最大值正负分别为103KN/m和-383KN/m,地连墙上正负弯矩最大值分别为846KN-m和-876KN-m。第2种荷载工况:当土体开挖到接近第三道支撑梁顶标高(-12.2m)时,地连墙在土压力作用下的计算简图及对应的弯矩。此时第一道支撑反力为287KN,第二道支撑反力为403KN,土压力最大值正负分别为158KN/m和-692KN/m,地连墙上正负弯矩最大值分别为1326KN-m和-1498KN-m。第3种荷载工

6、况:当土体开挖到基坑底标高(-17m)时,地连墙在土压力作用下的计算简图及对应的弯矩。此时第一道支撑反力为210KN,第二道支撑反力为462KN,第三道支撑反力为397KN,土压力最大值正负分别为207KN/m和-576KN/m,地连墙上正负弯矩最大值分别为603KN-m和-1146KN-m。第4种与第5种荷载工况发生在支撑拆除换撑的时候,由于不是控制内力,这里不再赘述。因此,地连墙设计时按最大正负弯矩1326KN-m和-1498KN-m进行配筋,因此最终配筋分别为Ω[email protected]和Ω[email protected]。

7、　　3.挖土方案　　3.1先挖第一道围梁及角撑、对撑部位,挖土时按1:2坡度一次挖至第一道围梁(-2.8m)位置。基坑被中间南北向对撑分隔成2个较大的中心岛,在开挖第二道围梁(-7.5m)前在东西两侧出土口位置回填塘渣作为挖土施工道路。　　3.2在挖掘第二道围梁下土体时,为加快施工进度,在南北向对撑位置设置斜坡车道,斜车道从第一道圆弧梁顶面处按1:8坡度向下斜伸到第二道支撑梁顶面标高(-7.5m)处,并在第二道围护支撑梁中部设置挖土平台,方便自卸汽车行驶到基坑内运土,同时可使用长臂挖机在挖土平台上直接挖土。　　3.3支撑下方的挖土采用小型反铲挖机钻到支撑下挖土

8、,然后接力式传送土方到自卸汽车上,也可