深基坑设计施工关键技术.ppt

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1、天津嘉里中心超大深基坑设计施工关键技术中建一局集团建设发展有限公司周予启2014年08月22日提纲一、前言二、工程概况三、设计由来四、基坑设计五、基坑施工六、基坑监测七、数值模拟八、基坑事故一、前言前言基坑工程是集岩土工程和结构工程等专业于一体的系统工程，是将挡土、支护、防水、降水、挖土、监测和信息化施工等作为一个系统。随着近年来城市化进程的加快和城市地下空间开发利用的发展，我国基坑工程设计和施工水平有了很大的提高。尤其是近年来，伴随着不同区域的超限超高层第一高楼的规划和兴建，使得基坑工程迅速朝着超大、超深方向迅猛发展。前言但应看到，基坑工程事故多和设计不合理造成工程投资浪费的两个

2、倾向同时存在。太沙基：“岩土工程与其说是一门科学，不如说是一门艺术（Geotechnologyisanartratherthanascience）”二、工程概况天津嘉里中心工程位于天津市河东区六纬路、六经路、海河东路和八经路围成的地块内(场地面积8.6万m2）。由天津嘉里房地产开发有限公司投资兴建，是集办公、酒店、公寓、餐饮娱乐及购物于一体的综合建筑群。地上总建筑面积为499000m2，地下总建筑面积为221000m2。建筑设计顾问：SOM、利安顾问；结构设计顾问：奥雅纳工程咨询公司；机电设计顾问：迈进中国工程设计；国内设计单位：天津市建筑设计院；基坑支护单位：北京工业大学建筑勘察

3、设计院（联合设计）中建一局集团建设发展有限公司2.1天津嘉里中心工程概况充分利用主体结构的中心岛法：钻孔灌注排桩+三轴水泥土搅拌桩止水帷幕＋周边钢管短撑组合支护设计形式。2.2天津嘉里中心工程基坑支护设计形式中心岛法支撑布置示意图中心岛法设计方案的优点：减小了温度应力及变形的影响；减小了支撑空间效应的影响；降低了部分工程造价；缩短了施工周期。基坑开挖可根据业主开发进度进行，不受整体支撑施工限制；塔楼主体结构钢构件安装方便，不受临时支撑的影响。反压土护坡实景照片降排水设计思路上部潜水和浅层微承压水：以止水为主，采用三轴水泥土搅拌桩止水帷幕隔断基坑内外的水力联系，坑内采取大口管井进行疏

4、干。深层⑨层微承压水：由于需降水头不大，采取坑外设置减压井的方式进行处理。本工程基坑支护围护结构采用钻孔灌注桩+三轴止水帷幕的形式，与主体结构基本不发生任何联系，亦不受建筑结构设计进度的制约，基坑开挖的实现也不会对结构设计提出额外的要求，因此基坑设计对建筑结构设计基本无影响。由于基坑中部土方可以大放坡开挖到基底，因此基坑中部主体结构尤其是塔楼部分，可以提前进行主体施工，而基坑周边反压土台占去的裙楼部分的施工，不占用总工期，因此中心岛法基坑设计对于总包单位控制总体施工进度非常有利。同时，由于只在基坑周边设置短撑，中部主体结构施工非常方便，尤其是塔楼主体钢构件吊装不会受到临时支撑的影响

5、。2.3基坑设计对建筑结构设计和总包施工的影响过程照片试桩施工阶段土方开挖施工阶段工程桩施工阶段围护桩施工阶段三、设计由来方案一：两道钢筋混凝土内支撑方案二：三道钢筋混凝土内支撑方案三：中心岛法——两道斜抛撑方案四：中心岛法——三道斜抛撑方案五：中心岛法+边逆两层方案六：中心岛法+边逆三层天津嘉里中心超大深基坑设计由来支撑体系选型：国内常见的圆环支撑结合边桁架以及角撑的整体支撑形式。这种支撑体系主要优点为支撑刚度较大，能有效控制基坑变形，同时土方开挖也相对容易。通过合理布置支撑形式，避开基坑中部主体结构，还可体提前开展中部主体结构施工。天津津塔上海绿洲中环中心上海星河世纪城武汉中侨

6、官邸住宅本工程初期支撑系统设计：方案一：两道钢筋混凝土内支撑方案二：三道钢筋混凝土内支撑方案三：中心岛法——两道斜抛撑方案四：中心岛法——三道斜抛撑方案五：中心岛法+基坑周边逆作两层方案六：中心岛法+基坑周边逆作三层四、基坑设计基坑支护单元计算软件：理正、启明星、PKPM、天汉、大力神基坑支护数值模拟软件：同济曙光、FLAC、Plaxis、ABAQUS、ZSOIL4.1、基坑设计工具4.1基坑设计工具4.2、基坑设计体系选型JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程3.3.1条4.3、基坑设计条件1、岩土工程勘察报告（工程地质条件、水文地质条件）2、建筑结构条件（基础类型、基坑开挖

7、深度）3、周边环境（对基坑侧壁位移限制、降排水条件、周边荷载、地下地铁等构筑物、地上建筑物等）4、施工季节（南方台风暴雨）5、使用期限4.4、基坑工程八个特点（1）基坑围护体系是临时结构，与永久性结构相比，设计考虑的安全储备较小。因此基坑工程具有较大的风险性，对设计、施工和管理各个环节提出了更高的要求；（2）场地工程地质条件和水文地质条件对基坑工程性状具有极大的影响，基坑工程具有很强的区域性；（3）基坑工程与周围环境条件密切相关，在城区和在空旷区的基坑对围护体系的要求