基坑支护工程的优化设计及应用探讨

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1、基坑支护工程的优化设计及应用探讨深圳市长勘勘察设计有限公司广东.深圳518003摘要：基坑工程是地下空间开发的基础，具有很强的复杂性，对基坑工程进行优化设计，一方面可以更好地保证安全性；另一方面也可以节省工程投资具有非常实用的研究价值。木工程结合实际地理位置，制定了合理的施工方案，给类似工程的基坑支护设计与施工提供借鉴。关键词：基坑支护；优化方案；应用1.工程情况简介拟建工程场地位置件见图1,基坑占地面积约22000m2,开挖深度约19m。采用常规明挖顺做法施工，需设置4道大面积钢筋混凝土水平支撑，存在造价高、土方开挖与地下结构施工不便、工期长等缺点

2、。木工程基木情况如下：(1)拟建工程括2栋超高层建筑(高度分别为140m,180m),1〜4层商业裙房：(2)拟建工程地下设4层整体地下室，基坑开挖深度约20米；(3)工程为地铁上盖工程，地铁6号线民权门站整体位于木工程地下结构内；(4)拟釆用地下连续墙做止水、挡土结构，地下连续墙厚1.0米、深47米。图1工程现场平面图由图1看出，木工程基坑开挖深度很大，基坑支护结构体系、土方开挖、地下室结构施工规模大，条件复杂，基坑施工风险高、施工难度大。2.常用基坑支护方法2.1支护型式工程所在场地地下水位高、土质软弱。根据大量工程经验(经过多方调研和考察)，基

3、坑支护方式的选择有如下特点：(1)采用土钉支护的基坑深度一般不超过5m;(2)釆用悬臂式排桩支护的基坑开挖深度不大于6m;(1)对深度大于6m的基坑，需采用内撑式或桩锚式支护；(2)对于不可拆卸的锚杆，不允许超出工程用地红线；且幵挖深度大于10m的基坑，采用排桩(或地下连续墙)+锚杆的支护方式，由于土质条件软弱，设置在黏性土中的桩锚支护的变形往往较大；(3)—般而言，基坑开挖深度6m〜12m吋，可采用一道〜二道内支撑；基坑开挖深度10m〜14m时，可采用二道〜三道内支撑；基坑开挖深度13m〜18m吋，可采用三道〜四道内支撑；坑开挖深度18m〜25m时

4、，可采用四道〜五道内支撑。当土质软弱、基坑周边变形控制严格吋，内支撑的数量需在上述基础上适当增加。因此，本工程的基坑支护方式不可能采用土钉支护或悬臂式排桩支护,而只能排桩(或地下连续墙)+多道内支撑的支护型式。同时，内支撑可采用钢筋混凝土支撑或型钢支撑。2.2基坑施工方法对于本工程，可考虑采用的基坑支护方法有如下几种：2.2.1设置四道水平支撑+明挖顺做法(传统做法)：明挖顺做法如图2所示。对于设置4道水平内支撑的情形，其施工工序为：(1)施工竖向支护结构+止水帷幕竖向支护结构包括排桩、地下连续墙等。当水平支撑长度较大吋，还需对水平支撑设置竖向支托系

5、统。由于地下水位高，还需设置阻断基坑内外地下水联系的止水帷幕，防止基坑内降水吋基坑外地下水位下降并由此导致地面沉降,造成环境影响。图2水平内支撑4■竖向立柱支托系统(2)基坑预降水+开挖第•一步土方。将基坑内地下水位降低至第一道水平支撑以下，便于开挖第一步土方。(3)施工第一道水平支撑；(4)第二步降水+第二步土方开挖；(5)第四步降水+第四步土方开挖；(1)施工第四道水平支撑；(2)第五步降水+第五步土方开挖至基坑底；(3)施工基础底板；(4)冋填基础底板与围护桩(墙之间的)土体，设置换撑传力带；(5)拆除第四道水平支撑；(6)施工地下负四层结构；

6、(7)施工地下负一层结构；(8)冋填地下负一层与围护桩(墙之间的)土体；(9)完成地下部分的施工。2.2.2周边逆作+中间顺作法明挖顺作法是由上到下逐渐施工临吋性的基坑水平撑，基坑土方开挖到基坑底后，再由下至上施工整体地下室结构。该法的每层临吋性支撑也需拆除。对于大面积基坑来说，这部分支撑的造价也颇为可观。对于基坑面积较大、预留反压土宽度又不足吋，可比选周边逆作+中间顺作法方案的可能性。该法的特点是：(1)分层逆施外围结构至坑底，随逆施分层开挖土方；(2)外围施工至坑底后顺施中部基坑；(3)中部基坑内结构分层与外围逆施板连接；(4)利用外围地下结构梁

7、板体系逆施做内支撑系统，节省支护造价；(5)由于周边逆施的结构楼板宽度较大，作为水平支撑吋，支撑刚度大，基坑变形控制良好；1.基坑支护方案优化3.1常规支护方案及存在问题目前，深大基坑工程并已成为当前建筑业的一大技术难点。基坑的开挖深度可达到20〜30m,软弱土中基坑一次性开挖面积达5万m2〜10万m2甚至更大的大面积深基坑也越来越多。例如，上海虹桥交通枢纽开挖面积达15万m2以上，海河广场基坑开挖深度17.5m,基坑开挖面积约10万m2,高银METROPOLITAN中央商务区基坑开挖面积近10万m2,大面积基坑开挖深度19m左右，大悦城基坑开挖面积

8、约7万m2,大面积基坑开挖深度15.5m左右，津港中心基坑开挖面积达6万m2以上。从可持续发展的角度，当前深