关于建筑深基坑支护结构设计的探析

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1、关于建筑深基坑支护结构设计的探析韩见森（中铁十四局集团建筑工程有限公司，山东，济南，250014）【摘要】近年来，随着高层建筑的兴起，建筑施工技术得到了大幅的发展。其中深基坑支护作为高层建筑建设施工中直接关乎施工安全和建筑质量的关键内容，受到了人们的广泛关注。木文将以中铁山语观邸基坑支护的设计为例，从深基坑支护设计的内容、方法和原则着手，论述支护结构挡墙的选型、支护体系的选型和计算等内容，对建筑深基坑支护结构的设计进行探析。【关键词】深基坑支护；结构设计；高层建筑；中铁山语观邸深基坑支护设计中的内容多以支护体系的方案比较和造型、

2、支护结构的强度和变形验算为主。同时还需要对水土压力，地面、侧向和施工荷载以及邻近建筑对施工的影响进行充分的考虑。在设计过程中，要以安全可靠、经济合理和便捷施工为设计原则，再在此原则的基础上选择合理的方案。此外，还需要对其承载力极限状态进行计算，对土体、结构承载力和锚杆、支撑的承载力和稳定性进行计算，掌握其极限状态，同时还要对基坑周围环境和变形情况进行验算。一、拟建工程概况拟建工程场地位于泰安市泰山IX傲徕峰路以东、康复路以北，规划建设用地面积约3.28公顷，由九栋11层住宅楼、一栋配套商业楼及地下车库组成。场地为拆迁场地，地形整

3、体呈北高南低变化趋势。场地绝对标高152.19〜156.72m,其高差4.53m。地下车库为整体大开挖，地下1层，地下车库底板底标高为149.80m〜151.30m（已考虑基坑底部混凝土垫层和防水层厚度）,基坑开挖深度为4.45〜5.75m，周长约695m。配套1#商业楼基坑开挖深度4.25~4.50m,基坑周长约130m。场区地下水类型为第四系孔隙潜水，主要补给来源为大气降水，主要排泄途径为人工开采及地表蒸发。拟设计地下车库开挖轮廓近似为不规则梯形，南北宽约130m,东丙长约220m。基坑上口地面绝对标高按153.0~156.

4、40m考虑，基坑深度h为4.45〜5.750m。二、支护结构挡墙的选型（1）钢板桩和钢筋混凝土板桩：较为常用的钢板桩有简易槽钢和热乳锁扣两种，其中热乳锁扣钢板桩又以U、Z、H、一字和组合型为主。U型钢板桩可以通过互相咬接形成板桩墙，组合型基本只在较深基坑中才能使用。其截面可以阻挡一定程度的水分。(2)钻孔灌注桩排桩挡墙：是一种通过顶部浇筑钢筋混凝土圈梁来设成内支撑体系的挡墙，其钢度和抗弯性能都比较好，变形量很小，在土质较好或软土地区都能够发挥很好的作用。将其与深层搅拌水泥土桩挡墙组合起来使用，抗弯性能和挡水作用还能得到提升。(3

5、)H型钢支柱、木挡板支护挡墙和地下连续墙：该支护结构适用于土质较好II地下水位较低的地区。将H型钢支柱按一定的间距打入，支柱间设置木挡板或者其他挡土设施，适用于地下水位较高的地区。(4)自然放坡和土钉墙：在土方开挖时，利用土体的天然特性(如走势)所设置的开挖坡度而形成的土坡就称之为自然放坡。在进行基坑边坡支护时，人多都会选用土钉墙，直接操作就是利用秃顶对原位土体进行加固，以确保基坑边坡的稳定性，主要由土钉、钢丝网喷射混凝土面板构成。三、本工程基坑支护方案的选择3.1支护方案选择理由在选择挡墙时，首先要以满足施工要求为前提，将对周

6、围环境的影响降到最低，并结合施工方的经济利益来考虑。另外，在进行挡墙选型吋，应当充分考虑到所选的挡墙与支撑选型、地下水位和挖土方案的配套性，确保选型的正确性和合理性。在设计过程中，要以安全可靠、经济合理和便捷施工为设计原则，再在此原则的基础上选择合理的方案。由于本工程的施工场地地形整体呈北高南低变化趋势，而且土钉墙施工相对简单，结构设计较为容易，通常在地下水位之上且具冇较好密实度的砂土地层上使用。因此可以顺应施工场地的地势进行支护结构设计，选用自然放坡和土钉墙相结合的支护方案。在土方开挖时，利用土体的天然特性设置开挖坡度。此外，

7、在深基坑施工过程中，若基坑的深度较人，就需要通过支撑系统来加强悬臂挡墙的强度来提升其抗变形能力。支撑体系一般分为内支撑和外拉锚，较浅基坑选用内支撑，通过钢板桩挡墙将其固定在锚桩之上，进而提升其强度，还可以用圆钢管和H型钢来提升挡墙的抗变形性能，同吋还能够获得较好的预应力，在利用钢结构支撑吋，可以使用液压千斤顶。在实际施工中，可以酌情选取。3.2本工程设计方案本工程在维持降水条件下，采用自然放坡和土钉墙支护方案，对整个施工区域进行分区设计，共分为四种型式进行支护设计：（1）1-1剖面（A1B段）和3-3剖面（CD段）：开挖深度分别

8、为5.05m和4.95m,基础埋深需开挖到第②层卵石，故将上部2.0〜3.0m深度范围冋填土挖除，水平错台2.0m,按照1:0.5放坡开挖，采用错台自然放坡型式，坡面挂钢筋网喷射混凝土防护。（2）2-2剖面（BC段）、7-7剖面（MN段）、8-8剖面（NA1段）