深基坑支护设计以及施工过程研究

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1、深基坑支护设计以及施工过程研究摘要：木文以湖南某商业、餐饮用房组成的建筑项目为例，对工程基础施工阶段采用“土钉墙+喷射混凝土”方案的设计与实施进行了分析、写实。关键词：深基坑;支护设计；土钉墙；喷射混凝土Abstract:Thispapertaketheconstructionprojectsconsistingofbusiness,diningspaceforexample,analyzesthedesignandimplementationofthethe"soilnailwall+shotCreteprogramofconstructionfou

2、ndationphaseengineering.Keywords:deeppit;supportdesign;soilnailwall;shotcrete中图分类号：TU2深基坑是充分利用土地资源的方式之一。随着城镇建设中高层及超高层建筑的大量涌现，深基坑工程越来越多，同时，密集的建筑物、大深度的基坑周围复朵的地下设施，使得放坡开挖基坑这一传统技术不再能满足现代城镇建设的需耍，因此，深基坑开挖与支护引起了各方面的广泛重视。1.工程概况湖南某建筑项H由1〜5层的商业、餐饮用房组成，上部结构共分为5个结构单元，结构单元间分别在2层和3层设有两处室外钢结构连

3、廊。本工程上部结构底层层高为5.6m,标准层层高5.4m,最高大屋面高度27.650m,均为多层结构单元。各上部结构单元下设2层的整体地下室,地下一层和地下二层的层高分别为5.5m和4.0m,主要用作商业用房、地下车库和设备机房，地下2层为平战结合的防空地下室。1.深基坑支护方案制定支护方案过程，基于以下考虑：一方面，该项H为对外销售的商业建筑，项目急于开展销售工作而对工期的要求非常紧迫，若采用常规的地下连续墙、排桩式结构等支护方案，施工周期较长，直接影响工程主体进度；另一方面，釆用常规支护方案造价较高，与商业项目的“合理低成本”目标不符；再者，制定的

4、方案须技术成熟、可靠，针对项目本身必须具备足够的可行性；最后，制定的方案必须能够最大限度适应项目复杂的周边环境。根据工程地质勘察资料和基础部分设计要求，并综合考虑上述因素，我们初步拟订了“土钉墙+喷射混凝土”的支护方案。2.深基坑支护设计2.1设计基本原则本项目土钉墙结构采用以分项系数表示的极限状态进行设计，设计计算时主要考虑了基坑侧壁安全等级分别采用的不同重要性系数，及进行承载能力极限状态的计算和分析，包括：土钉抗拉承载力土钉墙整体稳定性验算、单根土钉在圆弧滑裂

5、的外锚固体与土体的极限抗拉力计算等。在土钉墙支护设计过程，主要对以下三个部分进行了验算：

6、①土钉墙内部稳定性；②土钉墙外部整体稳定性；③土钉设计。其中，通过土钉墙内部稳定性验算确定來设计和调整土钉的分布；根据每根土钉所受荷载來设计和调整土钉间距、长度（使其达到设计要求）；土钉墙的外部整体稳定性分析时，将由土钉加固的整个土体视为垂力式挡土墙，验算其抗倾覆、抗滑移,土钉墙连同外部土体沿深部的圆弧滑动破坏以及土钉墙基底承载力。2.2实施方案设计针对初步拟订的支护方案，委托湖南工程勘察研究院进行了周密、详细的设计计算，并通过设计过程对相关参数进行了核算确定（见图1）。图1土钉墙设计验算简图验算基本条件设定时，考虑了基本参数、坡线参数、土层参数、超载

7、参数、土钉参数和内部稳定验算条件等，并最终采用“总应力法”进行了验算，形成对“局部抗拉验算”、“内部稳定验算”、“外部稳定验算”和“喷射混凝土面层计算”等的成果数据，并最终形成验算成果。根据各项设计要素的验算和复合，本项S最终确定的支护设计方案为：由深度4m^6m的®16mm螺纹钢筋在坑壁通过加压灌注砂浆形成土钉;同时，由①6mm@250mm的钢筋网片结合横拉（焊接）在土钉钢筋外露部分上的®14mm加强筋，对坑壁表面形成“网罩”；最后，采用喷射80nun厚C20含砾石混凝土形成钢筋混凝土面层（见图2）。同时，针对支护方案实施过程中的焊接、连接、注浆、喷

8、射混凝土等细部，我们制定了严密的实施工艺，以确保支护工程质量。图2支护体止立面图1.基坑支护方案实施3.1土钉成孔安装根据支护设计图纸在坑壁（边坡）延纵向和横向分排确定出土钉位置,并进行标识；其次，（以控制质量和节约成本为原则）采用“进口铲”人工“干孔”成孔的方式，并结合设立支架控制角度的方法确保成孔范围孔壁顺直、无塌陷和松动；再次，采用高压风进行清孔，确保孔深范围内无杂物；最后，在进行土钉钢筋安装时，先按照2m的间距在土钉钢筋上焊接安装“中心定位架”，确保土钉钢筋置于锚孔中心位置，后将土钉钢筋安放于锚孔中完成土钉安装。3.2土钉注浆浆液采用425#普

9、硅水泥，按0.5：1水灰比配制水泥浆净液，从注浆管自孔底部开始注浆，待孔口流出同等浓度的水泥浆