建筑基坑支护结构设计探析

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1、建筑基坑支护结构设计探析　　摘要：本文根据工程实例，对深基坑的支护结构的重要性及设计进行探讨。关键词：深基坑支护；结构设计中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：一、基坑支护的重要性建筑基坑支护设计受很多因素的影响，比如整个工程的地质条件，要挖基坑的种类类型、深度，降排水的条件以及周围环境的影响，还要考虑基坑周边的荷载，施工时的自然因素，支护结构本身的使用期等，综合考虑好才能够使支护设计科学合理，保证安全。随着各种高层建筑的建立深基坑支护技术也越来越进步，并且技术工艺等不断更新，让深基坑开挖以及相关的支护技术在设计经验上，可以说越来越成熟

2、。但是，目前还是有很多难题存在。比如，因为各建筑之间离得很近，基坑的边缘与现有的旧建筑闹中间隔距小，这就对周边的建筑及环境带来危险，基础工程施工就比较困难，会相应地增加一些施工时间与花费。一些基坑工程事故的产生就是因为现在的深基坑开挖及其支护结构在设计、计算以及工艺上与原来差别太大造成的。所以为了保证安全，一定要设计好深基坑支护结构。二、工程概况7某高层建筑市中心，四周与市政道路和已有建筑相邻，工程基坑开挖深度为14.5m，南北侧有市政道路，东西侧有已有建筑，距离道路8m；南侧到道路的距离只有7m，北侧与一栋16层建筑相距18m。水文地质：地质

3、勘察报告显示，工程场地内的地下水位埋深1.00～1.70m之间。各土层主要物理性质参数详见见表1。三、基坑支护方案选型（一）设计标准该基坑工程位于市中心，施工范围狭小，其中两面与市政道路相邻，另外两边周围都有建筑物，根据规范要求，该基坑的安全等级为一级，重要性系数取1.1。规范要求，基坑支护结构的最大水平位移不能超过30mm，也不能超出基坑深度的0.0025倍。（二）基坑支护结构的选型该建筑地下室共有四层，整个地下室平面内较为规则，底板厚度为850mm，标高为14.40m。工程所在地下水位较高。此外，基坑四周有道路和已有建筑，基坑施工面积较大，

4、如果采用排桩支护的话，可以有效减少施工场地面积，减少基坑对周围建筑、道路的影响。通过专家研究，最后决定采用排桩外+锚杆（局部区域设置内撑两道）的施工方案，详见图1所示。7（1）排桩。为了减少施工对周围建筑物的干扰影响，排桩采用的是钻孔灌注桩，桩基深度达到16.5m，桩径为0.85m，桩间距离为1.1m。桩基中的钢筋笼主筋为Φ16@180，加强筋为Φ16@1500,箍筋为Φ10@180，桩身采用C30混凝土。（2）锚杆。基坑共设有两道锚杆，锚杆直径均为150mm，其中，第一道锚杆位于桩顶-1.0m处，锚杆长度为9.8m，倾斜角为40°；第二道锚杆

5、位于桩顶-6.7m处，倾斜角为25°，锚杆长度为10.2m。锚杆的轴向力设计值为420kN（第一道）、400kN（第二道）。（3）冠梁。冠梁能有效提高基坑支护体系的整体刚度，本工程冠梁横截面为850mm×600mm，冠梁的配筋如下：梁上部、下部各设主筋2Φ20，中部设置构造钢筋4Φ18,箍筋则为Φ10@180（2），采用C30的混凝土。四、基坑支护的计算（一）计算软件的选用采用理正基坑设计软件进行设计，该软件可以计算出基坑的内力分布、强度、沉降位移、水平位移，同时可以对基坑进行整体稳定性、抗隆验算分析。该软件在工程实践中大量应用，是我国基坑设计

6、计算的常用软件。（二）设计荷载7基坑设计主要考虑土压力、水压力的永久荷载，以及地面可变荷载。其中土压力采用沙土分离计算（地下水位以上）和水土合算（地下水位以下）的方法，基坑外侧水压力为钻孔初见水位，内侧则为坑底-0.5m处。地面活荷载按照基坑周围一米处18KPa超载进行计算，基坑出土区域按照45KPa超载进行计算。（三）施工工况分析（1）分段完成钻孔灌注桩和搅拌桩止水帷幕的施工；（2）平整施工场地，然后进行土体开挖至桩顶标高处；（3）完成冠梁的施工，当冠梁混凝土强度达到设计强度的75%，进行第一道的锚杆施工，局部地方加设内撑；（4）在上述锚杆和

7、内撑达到设计强度后，继续进行土方开挖，一直挖到第二道锚杆标高处，要求不能超挖，然后进行第二道锚杆和内撑的施工。（5）当第二道锚杆和内撑达到设计强度后，开挖土体到基坑底部，然后进行地下室的施工，一直施工到负二层后进行土体的回填，回填到负二层后拆除第二道的内撑。（6）地下室施工到负一层，回填土，拆除第一道内撑。（7）地下室施工完成，回填土。（四）计算工况7基坑计算时，按照下列工况进行计算：工况1：基坑开挖至-2.25m处；工况2：第一道锚杆和内撑施工完毕；工况2：基坑土方开挖-7.50m处；工况4：第二道锚杆和内撑施工完毕；工况5：土体开挖至-9.

8、85m处。（五）计算结果分析（1）基坑支护内力、位移计算计算时，土压力采用的是弹性法和经典法两种模式。其中，工况5的计算结果见图1、图2。图1工况5下