软土地区深基坑支护设计探讨

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1、第11卷第7l期2010年2月廑筇建血装饰BuildingMaterialsandDecorationsV01．11，N071February，2010文章编号：1674—3024(2010)02—0045-02软土地区深基I．支护设计探讨陈强(汕头市建安集团公司，广东汕头515041)1引言随着城市现代化建设的不断发展，各类地下工程越来越多，诸如地铁车站和区间隧道、越江隧道、地下车库、地下商场、地下街道、地下仓库、地下民防工事等，国外著名的地下工程有法国巴黎的中央商场，美国明尼苏达大学土木与采矿工程系

2、的办公大楼和实验室，日本东京八重洲的地下街等。这些上程的共同特点是都需要进行大规模的开挖，这就牵涉到大量的深基坑1=程问题。建设高层建筑，必然会遇到建筑安全的问题，而其中，地基结构的稳定状况是影响建筑安全的基础问题，这个问题在我国软土地区变得更加重要，同时也非常棘手。就我国的具体情况而言，我国软土地区分布主要在东南部，如上海、福建、浙江等地区，其土层特征主要表现为滨海沉积相形成，属泥质土，土层主要性质是饱和、富含有机质、粘滞力小、抗压抗剪强度小，为地质不良土，易发生塑性破坏。2深基坑工程现状分析(1)基

3、坑越挖越深。为了使用方便，或因为地皮珍贵，或为了符合建管规定及人防需要，建筑投资者不得不向地下空间发展。现在在大城市、沿海城市，地下3～4层已很寻常，5～6层也有。因此，基坑深度多大于lOm。(2)工程地质条件越来越差。城市建设不像水电站、核电站等重要设施那样，可以在广阔地域中选择优越的建设场地，只能根据城市规划需要。因此，地质条件往往较差。这一点在某些沿海经济开发区较为突出。有些开发区位于填海、填湖、淤河、泥塘或沼泽地，工程地质条件十分复杂。(3)基坑围护方法多。诸如人工挖孑L桩、预制桩、深层搅拌桩、

4、地下连续墙、钢支撑、木支撑、砂袋堆撑、拉锚、抗滑桩、注浆、喷锚网支护法，各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护法，以及土钉墙法等等，应有尽有，各显神通。(4)基坑工程事故多。此问题月前在建筑界显得异常突出。地质条件较好的地区出毛病，地质条件差的地区更出毛病；坑深的更出毛病。有的地区基坑工程成功率大体仅为1／3，另有2／3是出了工程事故的，或多少有毛病的。其结果是，给国家造成巨大经济损失，影响居民安定生活，造成市政交通堵塞，危及四邻安全。(5)基坑工程设计质量较低。一些部门误认为深基坑开挖支护工程是施工部门

5、的事，无需设计资质，设计院及岩土工程部门介入较少，设计大多是由施丁单位自己完成，由于设计人员的技术水平参差不齐，参数取值、计算方法无章可循，使一些工程设计缺陷多、隐患较大，盲目挖潜，以致造成安全储备过低，发生严重工程事故，或盲目增加安全系数造成严重浪费。(6)质量枪验缺乏系统性。基坑支护结构的质量检测、验收方法也无章可循，给基坑支护结构的质量监督和质量评价带来困难，没有针对基坑支护工程特点建立竣工验收的质量管理体系，检测部门资质混乱。(7)忽视深基坑工程对工程勘察的特殊要求。基坑工程勘察T作十分重要，但

6、许多勘察单位常常忽略对基坑环境地质的勘察，专门针对基坑的工程地质及水文地质的勘察重视不够，对各种计算参数的试验方法及取值也缺乏科学性或不符合现场实际情况，对于费时费力的现场试验及原位测试工作较少进行，有些勘察深度和勘察点的布置不符合基坑工程要求，以致给设计、施工带来困难和隐患。3深基坑支护结构的设计原则一般说来，合理可靠的基坑支护结构设计，既要保证整个支护体系在施工过程中的安全，又要控制结构变形及周围土体变形以保证周围建筑和地下设建钮廛盯装湎施的安全。此外，基坑工程根据结构破坏可能产生的后果，采用不同的

7、安全等级，一级安全等级对应破坏后果很严重，二级对应严重，三级对应不严重。在此，主要讨论深基坑支护结构的设计按两种状态即承载力极限状态和正常使用极限状态进行设计。3．1承载力极限状态承载力极限状态也称应力极限状态。以悬臂桩为例，承载力极限状态包括以下几种情况：(1)抗剪切破坏。要求满足下述公式砀≤[印】砀为桩所承受的剪应力【劢】为支护结构的抗剪强度。(2)抗倾覆破坏的极限状态。要求满足下述公式Ep≥眈勖为支护结构承受的被动土压力Ea为支护结构承受的主动土压力(3)抗弯破坏的极限状态。要求满足下述公式肘≤[

8、MIM为支护结构截面所受的弯矩【明为抗弯强度。3．2正常使用极限状态正常使用极限状态也称变形极限状态。若支护结构在土的侧向压力作用下产生位移，则地面必然会产生沉降，从而影响在建工程或邻近建(构)筑物的正常使用。如果侧向位移过大，还会引起周围建筑物下沉、倾斜、开裂、门窗变形以及地下管线设施受损，造成断电、断水、断气等。3．3支护结构的稳定性验算支护结构的稳定性包括墙后土体整体滑动失稳、坑底隆起和管涌。(1)整体滑动失稳验算。对单支点支护结构，