基坑支护设计的探讨研究

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1、基坑支护设计的探讨研究随着城市建设的日新月异，城市基坑工程越来越复杂，本文简述了基坑类型，探讨了基坑支护设计存在的问题以及应对措施。关键词：基坑；支护设计；措施1、基坑支护的类型　　土壁的稳定，主要是由土体内摩擦阻力和粘结力来保持平衡的。一旦土体失去平衡，土体就会塌方，这不仅会造成人身安全事故，同时会影响工期，有时还会危及附近的建筑物。所以基坑支护设计时工程施工的重点，基坑支护工程是一种特殊的工程构筑物，它具有复杂性、可变性和临时性的特点。无论采用何种支护结构，对支护结构的强度、嵌入深度、支护受力及构造都必须进行设计和详细计算，一定要做到结构可靠、

2、经济合理，确保安全。支护结构包括挡墙和支撑(土锚)两部分。支护形式分为支挡型支护和加固型支护两大类。1.1支挡型支护　　支挡型支护目前常用的有钢板桩支护、挡土灌注桩支护、地下连续墙支护、带有内支撑桩排支护等几种形式，而这些支护系统中，往往辅以止水防渗、支撑拉锚、降水排水、挖土卸载等技术措施，使支护方案达到最优效果。　　基坑实际开挖深度如在7m以内，应首选悬臂支挡形式。桩长根据地质情况正确进行土压力计算后，确定深入坑底深度，并辅以搅拌桩止水，在坑顶处沿基坑排桩顶部设置压顶梁锁口，以加强桩排和围护结构的整体性和刚度，增加桩身的抗弯强度。1.2加固型支护

3、　　加固型支护多采用深层水泥搅拌桩，既可挡土又可形成隔水帷幕，目前已用于8m深的基坑，它特别适用于软土地基，深层搅拌水泥土桩挡墙，按重力式挡土墙设计，要验算基坑滑动稳定性、抗倾覆稳定性和墙身应力等。　　挡土墙宽度和插入深度应根据地质资料，通过计算基坑侧壁土压力作用下保持平衡，并应满足抗倾覆、抗隆起、抗滑移和基坑整体稳定性而确定。对于8m以内的基坑可采用4—6排14m水泥搅拌桩，排列一起互相搭接的重叠10—15m具有较大厚度的重力式挡土墙。为了克服搅拌桩抗弯刚度小的弱点，可在桩内插筋，以提高桩体的抗弯、抗剪性能和整体刚度。水泥搅拌桩水泥参量一般为15

4、％左右。水泥搅拌桩具有施工工期较短，它既可挡土，亦可防水，而且造价低廉。2、基坑支护设计存在的问题以及对策2.1支护结构设计计算问题　　目前，基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支护结构的实际受力并不那么简单。极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计，而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个松弛过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形。在设计中必须给予充分的考虑，但在目前的设计计算中却常被忽视。　　支护结构设计时要考虑由于超孔隙水压力对土体的影响，对土的各项物理力学性质指标取值要慎重，为了使取值更加可靠，最好在工程

5、桩结束后，对土体做原位测试，以取得第一手资料，积累经验，提高工程的设计与施工水平，预防和避免事故的发生。基坑支护结构的问题由其所承担的土压力大小而决定的，但要精确地计算土压力目前还十分困难，至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理力学参数的选择也是一个非常复杂的问题，尤其在深基坑开挖后，参数是变值，故很难准确计算出支护结构的实际受力。在支护结构设计中，如果对地基土体的物理力学参数取值不准，将对设计的结果产生很大影响。施工工艺和支护结构形式不同，对土体的物理力学参数的选择是支护结构设计中的关键。2.2支护结构的空间效应问题　　深基坑开挖中大量的实

6、测资料表明：基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡失稳常常在长边的居中位置发生。这说明深基坑开挖是一个空间问题。目前，支护结构中支撑的形式很多，但主要有两类：内撑式和拉锚式。对于拉锚式，每根锚杆单独作用，靠土体的锚固作用形成水平承载力，锚杆之间仅靠腰梁联系，维持围护桩墙的平衡。对于内撑式，通常采用井字梁加立柱，这样，排桩墙、支撑梁和立柱就形成一个空间框架结构。尤其当有两道以上的水平支撑时，空间效应就更加明显，这时，水平支撑梁就不仅起单根支撑作用，而是以整体结构的形式起支撑作用。　　然而，目前在支护结构设计中，完全没有考虑内撑式支护

7、结构的这一空间效应，将内撑式和拉锚式同等看待，是不合理的。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的，在支护结构中，支撑的形式及位置对结构的变形和内力有显著的影响，选择合理的支撑形式及位置，对围护结构的稳定性，减少位移及降低造价有很大的作用。　　一般的支护结构中，围护桩墙的顶部都设有压顶圈梁，压顶圈梁不但将各单桩联系起来，增强桩间的整体性，而且作为施工人员的通道，为施工提供方便。对排桩墙来说，压顶圈梁加角撑作为第一道水平支撑，与一般水平支撑梁不同，它主要靠梁的抗弯刚度而不是靠钢筋混凝土的抗压刚度提供支撑力。如果基坑的平面形状接近圆形和正方形，

8、则将压顶圈梁及腰梁设计成圆环形是最适合的，这样可以改善支撑梁的受力条件，将弯矩转化为轴力，充分利用混凝土的抗压强度，从而大