基坑支护方案优化和应用

《基坑支护方案优化和应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基坑支护方案优化和应用　　【摘要】城市化进程的不断加快使得城市密度越来越大，人们开始渐渐着眼于地下空间的开发和利用，基坑工程是地下空间开发的基础，具有很强的复杂性，对基坑工程进行优化设计，一方面可以更好地保证安全性；另一方面也可以节省工程投资具有非常实用的研究价值。本文在对常见的基坑支护类型、优化原则进行介绍的基础上，对于其在工程实例中的具体应用和考虑细则进行了分析，具有一定的实际工程参考价值。【关键词】基坑支护；基坑优化【中图分类号】TU755.22【文献标识码】A【文章编号】1727-5123（2013）05-030-02

2、保证支护结构及周边环境的稳定就成为深基坑研究的首要条件。其次，由于高层建筑基础工程的造价约占整个工程造价的三分之一，工期约占总工期的四分之一，因而，对深基坑支护结构进行优化设计可节省大量的投资，取得良好的经济效益和社会效益。本文正是从这个角度出发，对基坑支护及其优化方法进行了详细研究，并采用案例对优化方法如何应用，在实际应用中需要考虑哪些问题进行了分析，以期对类似工程具有一定的参照作用。101优化设计的原则1.1方案优化。秦四清[11]提出选择支护方案的优先顺序是无支护—放坡+土钉—土钉墙—放坡+支护桩—土钉墙+桩支护—悬臂桩

3、—搅拌桩—土钉墙+锚桩—锚桩墙—地下连续墙，刘建航和侯学渊[12]则在《基坑工程手册》中依据开挖深度和地区的不同给出了不同的支护方案，对于方案选择的具体操作专家并无统一的看法。龚晓南[13]在《深基坑工程设计施工手册》提到只是将支护方案的选用原则简单的概括为：安全、经济、方便施工和因地制宜。10无支护或简单护面的放坡方案最为经济，如果场地空间允许且无深厚软土，应优先考虑。当基坑开挖深度>5m时，考虑到放坡增加的土方开挖、外运费用以及地下室周边回填费用，有时采用放坡方案反而不一定比喷锚网支护方案经济。这时可考虑采取联合支护方式，

4、如基坑边坡上段适度放坡，下段采用喷锚网支护。喷锚支护是由喷射混凝土面层、锚杆、钢筋网等联合组成的支护结构，通过对土体的嵌固、加筋作用，与土体形成共同工作体系。悬臂桩和水泥搅拌桩挡墙方案只适用于开挖深度在6～7m以下的深基坑工程。一般来说，悬臂桩的嵌固深度，必须达到悬臂高度的1～2倍，由于悬臂桩承受的弯矩很大，因而其侧向位移也很大。因此，当采用悬臂桩支护形式时，应考虑到基坑周边环境对基坑位移的敏感程度。当悬臂桩支护方案不可行时，可采用喷锚支护与排桩联合应用，即基坑边坡上部采用喷锚支护，下部采用护坡桩（或加锚杆、内支撑），以降低基

5、坑工程造价；或者，直接采用桩）锚杆（内支撑）支护结构。当地下连续墙作为地下室外墙时，采用地下连续墙方案也能起到节约资金的作用。1.210支护结构设计优化。支护方式确定后，可进行结构整体及土体的补强。⑴对结构体的补强。根据受力分析和大量工程监测资料表明，支护桩桩顶位移、桩身变形以及桩身钢筋应力都是中间桩大，在基坑拐角附近（约l/5基坑边长处），支护结构受力较小，可适当减小桩长和配筋数量或采用单排桩与双排桩混合形式；对于钢筋笼易控制的人工挖孔桩，可采用单面配筋以减小配筋数量。另外，在基坑拐角处设置斜撑，费用不多，但却可以大大增加支

6、护结构的整体刚度及稳定性，设计时应优先考虑。对具体方案的细部进行优化计算时，如锚杆或支撑点的位置和层数、支护桩的桩径和桩距等均可进行优选；⑵对土体的补强。对土体的补强，一般对被动区土进行加固。当加固深度Hr/H（Hr）被动区补强体砌入基坑底的深度，（H基坑开挖深度）为15～16时效果最好。对于深、厚流塑至软塑粘性土层的深基坑，支护结构体前的主动土压力非常大；另一方面，在基坑开挖过程中和开挖后，由于土体自重应力释放、土体松弛与儒变以及支护结构向坑内的变形挤压等方面原因，导致坑底隆起变形和坑底下一定范围内土体强度的降低。为了控制支

7、护结构侧向位移，减少坑底隆起，降低工程造价，可在基坑开挖前一定时间（加固土体的硬结时间）内，对支护结构被动区进行加固。加固形式有格构式暗撑、齿形暗扶壁和暗墙、微型桩、高压注浆等。2工程实例2.1工程概况。拟建工程由4栋高层（17F）和1栋商业用房（1～2F）组成，4栋高层剪力墙结构，地下三层，本工程室内地面标高±0.00相当于绝对标高+10.60m，负三层底板顶标高-8.75m，负二层底板顶标高-5.35m，负一层底板顶标高-2.75m，桩基础，工程桩为钻孔灌注桩。纯地下车库框架结构，地下二层，负二层底板顶标高-8.75m，负

8、一层底板顶标高-5.35m，底板厚500，垫层厚100。桩基础，工程桩为钻孔灌注桩。基坑面积约16328.2m2，周长约561.5m。自然地面标高-0.60m，纯地下室部分基坑底标高-9.35m（底板垫层底标高），主楼部分基坑底标高-10.15m（地梁垫层底标高），基坑开挖深