浅谈基坑工程设计-杨定韬

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1、浅谈基坑工程设计建筑与土木工程杨定韬173811832摘要基坑工程是指为建筑物的基础和地下结构而开挖的地下空间的工程。一般基坑工程的施工步骤主要为降水，开挖土方，基坑支护施工，土体加固及基坑监测等综合性工作。随着人类科学进步和经济建设的发展，高层建筑不断涌现，基坑工程的特点越来越表现为以下5点：（1）工程综合性越强。系统性越强。在理论上，基坑工程的设计涉及到结构工程，岩土工程，工程地质，环境学等多门学科。在工程中，基坑工程也涉及到勘探，设计，施工，检测等多个环节。（2吋空效应强，同一分析对象在不同的时间，空间，其涉及的荷载及产生的应力与变形都不同。（

2、3）具有较强的地域性。基坑工程的设计与施工必须因地制宜，切忌生搬硬套。（4）对周边环境影响较大基坑工程会引起周边场地的用力与地下水位变化（5）基坑工程的设计向“差，深，密，多，难”方向发展，即地质条件越来越差，基坑深度越来越大，基坑周边建筑越来越密集，基坑工程的工程量越来越大，基坑工程的设计与施工也越來越难。由于当今基坑工程的这些特点，对基坑的设计者提出了更高的要求，因此本文就新时代下的基坑工程设计尤其是基坑设计的主要内容一一基坑支护的设计，基坑稳定性的分析，以及基坑地下水的控制，进行一次剖析和总结。一.基坑工程设计的内容（1）设计的目标：a.确保基

3、坑施工的安全以及以后埋入该基坑的地下结构及其施工的安全。.b.确保基坑周边的环境处于安全，不受过多损害（2）设计的原则：安全可靠，经济合理，施工便利，工期保证（3）设计的步骤：a.基坑勘测：包括基坑内建筑场地勘测和基坑周边环境勘测b.基坑支护结构的设计C.基坑稳定性分析d.基坑地下水控制设计e.对周边环境影响的控制设计f.基坑土方开挖施工方案g.基坑施工过程中的检测基坑设计的内容最主要的内容是b.基坑支护结构的设计C.基坑稳定性分析d.基坑地下水控制设计，是基坑工程设计的精华也是最体现设计的部分。下面，笔者就这着重儿项剖析总结。二.基坑支护的设计：1

4、支护设计原则：a.设计的支护本身的强度稳定性及变形符合规定，所采用土的强度指标根据规定采用及所造成的土体的变形都要在规定允许的范围内。B.设计应具有良好的经济效益和环境效益，必须保证周边环境的安全。a.设计要方便施工，还能最大限度有利于保证施工安全。2支护设计的资料准备：a.岩土工程勘察报告b.建筑总平面图，用地红线图c.建筑物地下结构资料，桩基础或地基处理设计资料d.基坑环境调查报告e.弄清基坑受到所有外部荷载：基坑附近建筑物荷载，施工荷载，温度变化对支护的作用，以及若支护作为地下结构的一部分时还需按规范规定要考虑到一些相关荷载。3.选择支护类型基

5、坑主要有四种类型，结合所设计基坑的白身实际情况来选择：（1）放开挖坡型，最后做一些土袋短桩等简易支护：适用对象：地基土质较好，开挖深度不大，且施工现场有足够空间放坡优缺点：施工简便但费用低，但挖土方量冋填土方量较大（2）重力式挡墙支护结构：适用对象：软土地区，且开挖深度3・7m优缺点：结构止水性好，造价经济，施工噪咅低，振动小。但墙身厚重过宽，占用面积过大，墙身位移也较大。（3）排桩或地下连续墙支护结构使用对象：施工场地狭窄，地质条件较差，基坑较深，对变形的控制较严的基坑。主要有：悬臂式（用于变形控制相对较松，土质条件相对较高，基坑深度不过深时）内撑

6、式（用于地基土层较差，桩墙受力与变形较大时，，施工空间相对宽裕时）拉锚式（用于有足够场地设置锚桩与锚固装置，深部地层土质较好，非软粘性土地层吋）（4）土钉墙支护结构适用对彖：对于土质较好的砂性土粉土粘性土地层釆用早期土钉支护对于软土地区可采用复合土钉支护优缺点：化敌为友，通过植入土钉，相当于对原位土加筋支护，形成复合土体，将原來的近基坑边缘土变为支护体系的一部分，因此，工期短,造价低，施工简便，安全度高。（5）其他支护结构：双排桩支护结构：悬臂桩墙的变形版，该结构相比悬臂结构变形更小，支护深度更大，因为不釆用锚杆，所以避免了悬秤式与拉锚式支护的缺点，

7、更能保证施工与周围环境的安全。连拱式支护结构：综合水泥土与钢筋混凝土的优点，节约材料，有效利用了两种材料各自性能。支护结构本身的抗压强度相对传统支护更高。逆作拱支护结构：适用于基坑开挖面以上无地下水，开挖深度10m左右的基坑下面笔者着重剖析各种支护的设讣讣算方法：3.各种支护类型的支护设计A.重力式挡墙的支护设计（1）据设计规范先定出重力式扌当土墙的大概尺寸与大概嵌入深度％o（2）计算支护所受的土压力与水压力。基于土体极限平衡状态下的朗肯土压力理论算出墙后主动土压力合力耳，以及墙前被动土压力Ep。对土体的水压力和土压力根据不同的种类的土体有两种算法:

8、a..土体为砂性土，土水压力分算法：当可获得土体的有效强度指标时，采用有效应力法。否则，釆用总应力法b.土体