基坑支护结构设计与现场监测分析

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1、万方数据苏州科技学院硕士论文第一章绪论1．1研究背景第一章绪论弟一早珀化现代高层建筑的兴起和对地下空间使用要求的提高，多层大型地下室已经十分常见。尤其在现在寸土寸金的大都市，开发商对于地下开拓的意愿也是越来越强，这也使得各种大型深基坑越来越常见，2012年，武汉绿地中心项目开挖深度已逾55米。在苏州，东方之门的基坑深度也己达到了22米，而随着苏州城市建设的发展，尤其是在以东方之门和苏州中心为中心的苏州工业园区CBD区域，深基坑的密度和深度已经完全媲美上海。在我国，深基坑技术是在改革开放后经济高速发展的30多年

2、里发展起来的。之前由于高层建筑开发较少，地下室使用也较少，基坑的开挖和支护主要作为一个施工措施，通常以使用钢板桩为主，并没有太多的深入研究。随着国家对于超大型城市的重新定义使得部分人口超密集的区域的地下空间被不断的开发利用，随着施工经验的增加，基坑支护的设计与施工也得到了空前的发展，开挖深度在10米以内的基坑设计和施工都较为成熟。按国家相关规范，深度超过5m(含5m)的属于深基坑工程“。，在苏州工业园区，这个标准被提高到深度不浅于4m。深基坑应将设计、施工、监测作为一个整体来考虑，但是由于实际工程中专业分割的

3、关系，这三者在工程实践中又都各自实施，在大部分专业研究中都各自为战，但应该可以认识到，通过三者相结合进行研究并互相参照，可以有更多研究内容以供深入。深基坑支护的受力情况复杂，支护结构所受的土压力与传统计算理论中挡土墙土的计算模型有较大差异，在目前还没有完整的土压力理论来指导其计算，所以在常规项目的设计中仍沿用传统计算理论，有一定误差。国内外很多学者也进行了许多研究，试图在传统土压力计算理论的基础上结合一定的经验修正以期达到指导实际工程的要求。但是对于这类具有各种成因，且相互关系影响难以理清的问题，脱离工程实际

4、，极易造成基坑支护结构的变形过量甚至酿成工程事故，所以基坑支护的方案设计和监测应该结合实际现场情况进行。1．2国内外研究的发展现状上个世纪30年代开始，Peck和Terazghi等就土方开挖的稳定和支撑结构万方数据苏州科技学院倾士论文第一苹绪论的内力等主题进行了研究，并提出了初步的计算方法，随后的Eide和Bjerrum等则是研究了基坑坑底隆起的计算方法。自此开始了对基坑工程的科学分析和计算方法的研究，此后随着全球超高层建筑的高速发展，对应的深基坑工程也越来越多，科研者和工程师基于累积的实践数据和经验，伴随着

5、更加精确的监测仪器被逐步采用和推广，有关基坑的研究开始更加深入。在我国大中城市深基坑工程发展迅猛，各大城市争相建设超高层和摩天大楼，使得多层地下室非常常见，相应的深基坑的开挖深度也逐渐增大。工程实践的增多，促进了基坑支护体系理论研究的发展，同时因为经济增长，采用的支护结构也开始多样化，除了传统的土钉墙、钢板桩之外，新出现的造价更高的灌注桩、地下连续墙等也都在经济发达地区得到发展和采用。支撑也是钢支撑和钢筋混凝土结构的支撑都有着普遍的应用。在计算理论和计算技术方面，有限元法基于电脑性能的高速发展，数值模拟计算的

6、能力也进入了一个新的层次，使得复杂基坑也能得到较好的模拟计算。对于深基坑支护结构的设计和计算理论，至今还没有计算方法可以达到很高的准确度，我国也还没有规范一致的设计计算理论体系，目前按计算受力性质的不同，主要可归为重力式、悬臂式和支撑式三类。大部分支护结构的设计仍采用经典的“结构荷载法”，导致支护体系的实际受力情况与计算结果必定存在一定的差异。目前，我国在深基坑支护的技术实践上已经有了很多的经验，设计计算方法也在不断的完善和发展，通过收集施工过程中的技术数据，已初步摸索出在工程实际中支护结构的受力规律，经过工

7、程实践，形成了适用于不同地质条件和基坑深度的支护结构体系，且经济合理符合我国的经济水平，为基坑支护设计理论发展不断打下新的基础。我国虽然在基坑支护工程的施工过程中积累了大量的数据资料，但鲜有设计、施工和监测一体的完整科学的数据，缺乏体系化的科学分析。无论是成功还是失败的工程，只有通过施工现场的试验才能确定其真正成因。因此，通过施工现场的实践和数据统计分析，寻找成因、分析原理，为后来者提供经验教训和方法，为基坑支护结构计算方法的研究提供大量可靠的第一手资料是目前的最佳途径。1．3本文的主要研究内容以上将目前阶段

8、国内常用的基坑设计的理论体系和常用的方法进行了综述，对于常规计算理论与工程实际的偏差，其成因除了前文说到的理论模型本身的缺陷外，还有哪些因素也会影响到基坑设计的条件，本文接下来将对一个采用经典计算理论的深基坑支护项目的全过程进行数据统计。通过设计方案、监测方案、万方数据苏州科技学院硕士论文第一章绪论施工过程的监测数据的全面数据采集和分析，通过工程现场试验，发现问题、总结规律，为其他项目提供经验和方法