公务员期刊网 精选范文 深基坑支护设计范文

深基坑支护设计精选(九篇)

深基坑支护设计

第1篇:深基坑支护设计范文

1基坑支护设计

支护桩、冠梁、内支撑、锚杆等的设置如下。

1.1支护桩设计支护结构的侧压力主要包括土压力、水压力和地面附加荷载产生的侧压力。支护结构的土侧压力应分层按土的重度、内摩擦角、粘聚力由朗肯或库仑土压力公式予以计算[1]。支护桩采用钻孔灌注桩,设计直径为1000、1100、1200mm,桩身混凝土强度为C30;支护桩桩顶标高为-3.85m(相对标高,余同),桩底标高以进入中风化基岩不小于2m控制桩底标高。支护桩配筋为9种形式,主筋最大配筋为3625,主筋最小配筋为2425,箍筋为8@100,加强箍为18@1500。支护桩主筋锚入冠梁长度应不小于800mm,支护桩超灌高度为800mm。见图1。图1基坑支护典型剖面图

1.2冠梁设计为增强支护桩的整体刚度,桩顶设置冠梁,梁截面为1400mm×900mm,混凝土强度等级为C40,冠梁两侧各配825,梁面、梁底各配820;冠梁沿基坑周边形成封闭结构。

1.3冠梁梁面标高以上放坡、喷锚设计梁面标高为-3.00m,其上部土体按1∶0.5放坡,坡面进行80厚C20喷射混凝土内配6.5@200双向钢筋网片,并设置48×3钢管土钉@1200,L=4.5m。

1.4局部锚杆设计在局部坑底设置28钢筋锚杆@1600,L=12m,90,锚杆倾斜角为倾角20°,以增加支护桩桩端稳定性。

1.5内支撑杆设计内支撑杆分三层,内支撑杆混凝土强度为C40。第一层内支撑杆标高为-3.000m,截面尺寸及配筋分别为900mm×1000mm(配筋为杆上下各配825,杆两侧各配320,箍筋为8@200(四肢箍)+8@400双肢箍);第二层内支撑杆标高为-8.500m,截面尺寸分别为1000mm×1200mm[配筋为杆上下各配925,杆两侧各配325,箍筋为10@200(四肢箍)+10@400双肢箍];第三层内支撑杆标高为-14.000m,截面尺寸分别为1100mm×1200mm[配筋为杆上下各配1025,杆两侧各配325,箍筋为10@200(四肢箍)+10@400双肢箍]。

1.6坑内支撑的立柱设计格构式井字形钢构架作为立柱便于施工,且抗压能力及稳定性方面都较好,因此立柱设计采用格构式井字形钢构架。立柱采用Q235钢,焊条E50型,用4根角钢∠180×16与缀板440mm×200mm×10mm三边围焊焊接而成,均为满焊,焊接尺寸不得小于6mm,缀板中心间距为500mm,焊接完成的钢格构柱外包尺寸为500mm×500mm,井型钢构架的四根角钢的接头可采用剖口熔透焊,接头应错开600mm。钢构架的放置方位应有利于基础钢筋的穿越,当基础钢筋数量较多且难以穿越时,可在钢构架上开孔,但角钢开孔面积不得大于角钢全面积的20%。竖向立柱桩桩底除部分锚入工程桩,其余均锚入新打设的直径900mm的灌注桩内。钢格构柱应与钢筋笼一起置入,格构柱制作时应复核其长度,钢构柱顶部锚入支撑梁内不小于400mm、下部插入钻孔桩内3000mm。钢构架的止水片应在挖土结束后,地下室底扳混凝土浇注前施工,止水片应设在承台或底板厚度的中部附近,止水片与角钢、止水片与止水片之间焊接,焊缝高度不得小于5mm。

1.7基坑降排水设计对于施工用水及雨水等地表水,应在基坑坡顶修筑400mm×400mm砖砌排水沟截流、汇集然后抽排。基坑壁设置简易管井降水,钻孔D800,波纹管Φ300,外包二层80目尼龙网布,再外包一层7目铁丝网。基坑支护桩外侧设置三轴水泥搅拌桩止水帷幕,搅拌桩直径3Φ850@600,标准套打,相邻两桩施工间隔不得超过12h;采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1∶1.5,水泥掺入量22%;水泥搅拌桩28d无侧限抗压强度不低于1.2MPa。局部设置高压旋喷桩止水帷幕,高压旋喷桩采用三重管法高压旋喷工艺,设计采用直径Φ800@500。基坑西南角碎石层分布处采用Φ800自流管井降水。局部基坑内壁上挂网、喷射混凝土并设置泄水孔。坑底设置明沟、集水井抽水。

1.8换撑设计施工底板时,底板混凝土浇至支护桩边形成传力带;施工楼板时,应同步实施传力构件,支护桩上的泥皮应清理干净。换撑构件(宽×高:1500mm×200mm),板面标高同楼板顶标高,配筋为14@150双层,分布筋为10@200,混凝土强度等级同地下室楼板(C30),与楼板同时浇注,最初设计换撑构件达到C30强度后方可拆除相应支撑,换撑构件间距为3000mm,但由于工期要求,难以等到换撑构件达到100%再拆除内支撑[2],因此将换撑构件中心间距调整为1500mm,换撑构件达到C20强度后拆除相应支撑。支撑拆除宜采用人工凿除,应先撑后拆,先拆除次撑,后拆除主撑。

1.9地下室后浇带处内支撑设计本工程内支撑主要为对撑与角撑相结合,由于后浇带分割楼面,导致楼面作为换撑构件时对撑方面抗压刚度减弱,同时由于本地下室结构工程中沿对撑方向布置抗侧移的混凝土墙很少,建筑结构本身不足以承担基坑侧壁的土压力,易导致基坑侧壁发生较大变形,为增强楼面轴向抗压刚度,减小轴向变形,在后浇带处增设Q235A[14槽钢,间距为1500mm,每段锚入混凝土350mm。见图2。

2土方开挖

根据本工程特点,土方开挖遵循分层、分段、分步、对称、限时的原则,尽量减少未支护暴露时间[3],在支护结构及支撑体系未达到要求之前,不得进行下层土方的开挖。机械挖土方式开挖时,严禁挖土机械碰撞支撑、立柱和支护桩。挖土机械不得直接压在支撑上,应在支撑两侧先填土,填土须高出支撑顶面,然后铺设路基箱,方可在上面通行机械车辆。每层土开挖深度不得超过1.5m。因本基坑挖深达20.8m,基坑自身狭长且周边场地狭小,通过与传统土坡道挖土方式分析对比,选择混凝土栈桥具有提高机械施工效率、节省工期、节约投资等优点。栈桥用钢格柱桩(同内支撑下的钢格柱桩)支撑;行车顶板中梁截面尺寸为900mm×1400mm(配筋为杆上下各配1025,杆两侧各配418,箍筋为10@150(四肢箍),梁侧拉筋为8@300),行车顶板厚300mm(配筋18@150双层双向),混凝土强度为C30。栈桥的纵向跨度为8m,主支撑间设置联系梁与斜撑使其连成整体,坡度1∶8,栈桥设计荷载为50kPa,并设防滑及安全防栏,栈桥平面布置见图3。

3施工顺序

三轴水泥搅拌桩施工支护桩(钻孔灌注桩)施工高压旋喷桩施工冠梁标高上放坡及第一层土方开挖施工冠梁施工及第一道内支撑施工第二层土方开挖施工第二道内支撑施工第三层土方开挖施工第三道内支撑施工第四层土方开挖施工地下室底板结构及底板传力带施工地下室第五层顶板结构、换撑构件施工及第三道内支撑拆除地下室第四层顶板结构、换撑构件施工及第二道内支撑拆除地下室第三层顶板结构、换撑构件施工及第一道内支撑拆除地下室外墙防水施工及回填土。

4基坑监测、检测

根据本工程基坑特点,为准确掌握基坑支护及土体变形情况,需要监测内容为土体沉降、深层土体水平位移、支撑轴力监测、地下水位观测、立柱沉降监测等。观测构件、建筑物为支撑、支护桩、周围建筑物、道路裂缝的产生和开展情况。监测频率为开挖前至少测3次初值,开挖期间1次/d,底板浇好图3栈桥平面布置示意图7d后2d1次,拆除支撑及拆后3d内2次/d。经过详细计划,落实措施,在土方开挖期间最大地面沉降为65.6mm(西面3层楼房处,出现在土方开挖完成后,地面沉降65.6mm一方面是由基坑开挖引起的,另一方面是该新建楼的自然沉降引起的)。深层土体水平位移最大一个点为60.71mm(该点位于瑏瑡轴/轴处,最大水平位移深度为11m,在土方开挖至坑底时出现,是由于土方开挖后在坑侧土压力作用下产生的),监测数据都符合要求。

5结语

第2篇:深基坑支护设计范文

【关键词】:深基坑;中心岛开挖;排桩;抛撑

【 abstract 】 : combined with a housing project deep foundation pit engineering, this paper introduces in soft soil area construction is convenient to the row pile (bored piles) + concrete supporting cast, and the center of the excavation and supporting the island form construction method, think the support system have the enough strength, stiffness and stability, and achieved good economic benefit.

【 keywords 】 : deep foundation pit; Center island excavation; Row pile; Supporting cast

中图分类号:TV551.4文献标识码:A 文章编号:

1工程概况

某住宅工程位于绍兴县柯桥中心区,项目总用地面积37996㎡,建设用地面积14102㎡,建筑占地面积12006㎡,总建筑面积93495㎡,地下一层,由4幢酒店式公寓、16幢2~4层的商业及会所组成,地下设有南北各一个一层整体地下室(分别为1# 地下室建筑面积12171㎡、2#地下室建筑面积15166㎡)。目前2#地下室已施工完毕以进入主体结构的施工。

结构±0.000相当于绝对标高5.800m,场地内自然地面相对标高为-0.940~-0.475m,一般为-0.60,基坑大面挖深为5.2m,局部电梯井深坑挖深-8.55m,属深基坑。

1.1周边环境

该场地地貌属杭州湾南岸萧山—绍兴平原地貌,场地北侧紧邻群贤路,东侧紧邻湖西路,西侧为金柯桥大道,1#地下室和2#地下室之间为湖面。基坑周边道路交通繁忙,对交通组织要求高,另周边还分布有多条公共事业市政管线,其中,煤气、高压电力等重要管线距离基坑最近处仅2m。

1.2工程地质水文情况

本基坑开挖深度范围土层主要为粉质粘土、粘质粉土、淤泥质土,基坑影响的(1)~(3)号土层土质为松散~中软土层,基坑开挖时坑壁易失稳。本场地地下水位埋藏较浅,地下水埋深为0.6~1.50m。

2基坑原设计方案

1#基坑北侧及东侧、2#基坑南侧及东侧基坑支护设计拟采用SMW工法+钢管抛撑支护形式,西侧有较宽阔的绿化带,采用土钉墙支护。坑中坑采取水泥土重力式挡墙支护。

SMW工法采用三轴搅拌桩机,单钻头直径650mm,三轴桩中心距2x450mm,搅拌桩内插入500×200×10×16型钢。抛撑采用φ426×12、609×12钢管。

土钉采用48×3.0钢管,钢管从离坑壁2m处沿管长设φ8@500注浆孔,坡面采用钢筋网片Φ6.5@200×200喷100厚C20混凝土护坡。

目前2#地下室已施工完毕正在进行主体结构的施工,考虑到2#地下室SMW工法桩+钢管抛撑的支护形式施工过程中基坑变形较大,特将1#地下室由SMW工法桩+钢管抛撑的支护形式设计变更为钻孔灌注桩+钢筋混凝土抛撑的支护形式。

3基坑围护设计优化

在支撑体系中,围檩的刚度对整个支撑结构的刚度影响很大,但目前普遍存在对型钢围檩制作不规范、认识不足的现象,造成了一些因围檩失稳引起的基坑事故。因此设计、施工单位都必须高度重视这个问题。

考虑到基坑变形控制要求较高及2#地下室SMW工法桩+钢管抛撑的支护形式施工过程中出现基坑变形较大等因素,根据掌握的基坑施工经验,选用混凝土抛撑能有效地控制基坑变形,对基坑施工的安全性能起到重大作用。

对原有SMW工法桩+钢管抛撑的支护形式基坑剖面设计为排桩(钻孔灌注桩)+混凝土抛撑的支护形式,土钉墙支护设计剖面不变。特将1#基坑东侧、北侧采用φ700@1100钻孔灌注桩作为排桩结合500×800钢筋混凝土抛撑的支护形式。

4基坑施工

按照“时空效应”理论,以“分层、分块、对称、平衡、限时”的原则,依次开挖,将“大坑化为小坑”进行挖土施工,待中心岛土方开挖完毕,立即施工该区域内的钢筋混凝土底板及抛撑,各分块严格按挖土方案工序流水施工,每块的无抛撑暴露时间严格控制,从挖土开始到支撑浇捣,控制在48h内完成。

4.1施工流程

场地平整测量放线放坡开挖土方至压顶梁坡面加固以及压顶梁施工压顶梁养护达到设计强度中心岛土方分块分层开挖至坑底标高中心岛底板及抛撑施工中心岛底板及抛撑养护达到设计强度开挖抛撑下三角土。

4.2 施工要点

根据基坑支护设计方案及底板后浇带设置情况,整个基坑土方开挖按三个阶段、7个区块进行施工。

5.4.1第一阶段土方开挖

本阶段共分二次开挖,考虑到第二次土方要留设中心岛,第一次土方开挖采用开槽退挖,开挖标高-1.050m~-2.800m,开槽宽度8.0m左右为压顶梁施工提供操作面,每个区段内土方开挖完毕立即施工混凝土护坡及压顶梁;第二次开挖中心岛土方至-2.800标高,为大面开挖。

5.4.2第二阶段土方开挖

本阶段为中心岛土方开挖(共分两次开挖),当压顶梁混凝土达到设计强度80%以上时开始开挖中心岛土方。保留三角土区域土方及穿越2、5、6区块的临时道路,其余分两次开挖至坑底。挖至设计标高后及时跟进施工底板。

5.4.3第三阶段土方开挖

本阶段为三角土开挖。待钢筋混凝土抛撑施工完毕并达强度到80%后,开挖钢筋混凝土抛撑下方的三角留土,所有三角留土通过多台挖机驳运至中间出土通道装土外运,底板上出土道路铺路基板并避开框架柱及墙板插筋。周边三角土区域底板应分块浇筑,减小围护位移。

5.4.4混凝土抛撑施工

(1)对坑边留置土开槽进行抛撑施工,控制坡度和标高,先根据混凝土抛撑坡向标高开挖沟槽,标出混凝土抛撑的中心灰线,再进行抛撑处的土方开挖及垫层施工。

(2)抛撑钢筋放样、绑扎等施工应精确,切实做好抛撑钢筋的绑扎及支模,确保基坑支护结构的整体稳定,其抛撑定位时,须全部避开格构柱、结构柱,以便地下室结构顺利施工。

(3)在中心岛底板及与底板相接处(中心岛底板外边)抛撑牛腿支墩混凝土浇筑完成,养护至设计强度75%后,进行抛撑混凝土的浇筑。

5基坑监测

5.1监测项目

基坑监测主要项目:

(1)深层土体水平位移监测:在基坑靠近围护结构的位置,共设置6只深层土体水平位移监测孔,测斜孔深度为22m。

(2)支撑轴力观测:在基坑支撑体系的抛撑布设6组轴力监测点,主要观测支撑体系在深基坑开挖过程中的支撑应力随时间和工况的变化情况。

(3)围护结构顶及道路人行道水平垂直位移观测:在基坑四周大道靠近基坑的人行道上级围护结构顶设若干个观测点,以监测其随基坑开挖变化的情况。

5.2监测工期频率及警戒值

(1)监测工期:从开挖前一周进场埋设测点至斜抛撑拆除,且监测数据稳定或结构做到±0.000。

(2)监测频率:按围护设计方案,根据挖土的进展速度及基坑的变形情况来定。基坑开挖阶段每天监测1次,在基坑开挖接近坑底,如遇超警戒值或变化速度的异常情况应加强观测次数,必要时每天2次或更多。拆撑期间加密监测频率。

(3)监测警戒值:土体测斜孔最大水平位移和沉降警戒值为40mm,水平位移和沉降速度警戒值一般取大于3mm/d。

4.3监测数据

表1 深层土体水平位移监测情况

表2 支撑轴力监测情况

表1、表2的监测数据显示:水平位移随着挖土施工进度增长较快,日平均变化率约为+1.0mm,特别是CX2、CX4、CX5等孔在开挖三角土期间日增量的最大值为10mm,水平位移总量超过设计警戒值,但水平位移速率一直未超过。分析其原因主要是混凝土抛撑、中心岛底板、压顶梁达到设计强度需要时间,从而增加了总的水平位移量。支撑轴力在基坑开挖过程中监测一直相对稳定,未超过设计值要求值。

6结语

采用排桩(钻孔灌注桩)+混凝土抛撑支护形式,结合中心岛开挖的施工方法,在本工程中取得了良好的效果,也带来了较好的经济效益;而且还方便了施工,节省了工期,更节约了施工成本。

【参考文献】

[1]GB5O010-2010,混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[2]唐孟雄,陈如桂,陈伟. 深基坑工程变形控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[3]JGJ120-99,建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国标准出版社,1999.

[4]龚晓南,高有潮. 深基坑工程设计施工手册[M]. 北京:中国建筑工业出版社,1998.

【第一作者简介】

第3篇:深基坑支护设计范文

的出现,也给总承包施工管理带来了很大的困难。如何做好深基坑管理,以便结构主体施工能够得以顺利、高质量的进行,这是当前急需解决的一个课题。

关键词:建筑工程;深基坑支护;设计与施工;管理

中图分类号:TU761文献标识码: A 文章编号:

1、概述

目前的建筑工程深基坑支护设计和施工还存在着很多不够完善的地方,本文针对建筑工程深基坑支护设计和施工现状,进而提出了深基坑支护工程中存在的诸多问题,在设计上对基坑支护设计单位、设计方案的提交、坡项堆载、结构施工临建的布置等的要求进行了明确说明;在施工上对施工方案编制与下发、施工过程控制、地下水控制等进行了详细阐述。

2、深基坑支护设计和施工现状

目前的建筑施工,其中的深基坑支护因其专业性较强,一般都 分包给了岩土专业施工公司,比较大的公司一般是当地的勘察设计 施工单位,另外还有一些规模和实力较强的专业公司,当前市场上,个人岩土公司也有一些。

2-1、从设计和施工资质上看:比较大的岩土专业施工公司既有施工 资质又有设计资质;而一些小的岩土专业施工公司只有施工资质, 而没有设计资质,这种情况在当前的岩土工程施工中为数较多。最 近两年,一些业主为了提前开工等多种因素,在招标时改变常规,对 地下岩土工程部分在结构主体招标前先进行招标,随之而来出现了 些新现象:许多大的建筑总承包单位为了抢占市场,纷纷参与了 投标,一些大的建筑总承包单位进入了岩土工程施工。

2-2、从承包模式看:基坑支护施工一般都实行分包,有些是业主直接将基坑工程分包给了专业公司,然后纳入总承包单位管理;而另一种模式是业主将基坑任务交给了总承包单位,而由总承包单位进行分包。前一种模式因业主将任务直接分包,故在总包单位管理时易出现管理难的问题,而后一种模式容易出现工程质量问题。

3、施工中遇到的问题

3-1、基坑边坡坍塌

在浙江某区洼里某一工地,基坑支护刚完工不到两天,边坡从 上至下整体坍塌,长度达五十余米。究其原因,支护施工单位没有经 过合理的设计,也没有严格按设计施工,从坍塌的坡面看,尽管是土

钉支护,但是没有按土钉支护规范进行。大多数土钉没有注浆,只是 打了一些孔把钢筋去;有些土钉虽然注了浆,但是孔内浆体没 有注满;有些土钉孔位置根本没有打孔,只是将土钉杆体直接击入 土体。

3-2、边坡水平位移较大

一些基坑边坡水平位移较大,达到4cm以上,并且经监测,水平 位移还在继续加大。面对此种情况,结构主体施工单位停止了地下 主体施工,业主不得不立即召集基坑支护设计、施工单位和专家对 基坑重新进行稳定性分析,并就出现的问题提出处理措施。

4、深基坑支护设计和施工技术 几点建议

4-1、基坑支护施工技术

下面我们介绍的主要是支护桩成桩阶段,重点说下咬合桩的施工。咬合桩能够很好的起到挡土止水作用,因此要注意保证其质量过关,具体要求有:①A类桩混凝土采用超缓凝混凝土,混凝土缓凝时间不得少于 60h,混凝土强度 C15,混凝土坍落度为 14cm,混凝土的 R3d≤3MPa。②桩定位误差要保持在 10mm 之内,桩的垂直度偏差保持在 0.3%之内。③设计咬合厚度为200mm。④B类桩为钢筋混凝土桩,混凝土强度 C30,初凝时间 10h。

4-2、基坑监测

在进行位移监测时,通常都是将基坑布置 16 个水平位移监测点及 10 个垂直位移监测点(见图 1)。

(图1基坑监测点平面布置图)

5、深基坑支护设计和施工技术几点建议

针对深基坑支护施工中出现的一些情况,为了后续的结构主体 施工能够顺利、安全、有序地进行,特对深基坑支护设计和施工提出 如下几点建议:

5-1、明确基坑支护设计单位

深基坑工程越来越多,而深基坑坍塌的事故也频频发生,为防 止深基坑工程事故,地方主管部门出台了许多有关深基坑的强制性 文件。所有这些都说明了深基坑工程事故的严重性和做好深基坑工 程的重要性。在包括深基坑支护在内的岩土工程专业施工单位,同 时一般也是设计单位。只有明确了深基坑支护设计单位,提交了深 基坑支护设计单位资质,这在将来的施工中如出现问题时才能容易 找到责任单位和责任人,可追溯性强。

5-2、投标和施工时提交基坑支护设计

深基坑支护施工的依据是深基坑支护设计 故加强深基坑工程 设计的审核和监督非常必要。无论在基坑支护投标时还是在基坑支 护施工之前,都应单独提交基坑支护设计,设计封面和设计图上均 应有设计人、审核人和审批人签字。这样,在基坑支护施工中如出现

问题需做设计变更时,才能够很快找到设计人,也便于快速解决问 题,同时也便于追究责任。

5-3、专项施工方案的编制与下发

在基坑支护施工时,应编制专项施工方案。考虑到上报、审阅与 返回周期,专项施工方案应在施工前几天编制,并及时上报监理。监 理应抓紧批复,在批复后及时返回施工单位,以便施工单位能够及 时准确下发到各相关部门和人员。施工单位在接到正式批复的施工 方案前不得进行施工。在当前的基坑支护施工中,施工方案未批复 前就开始施工的情况时有发生,这作为深基坑支护规范化施工是应 当避免的。

6、结论

对于深基坑支护设计和施工必须加强管理,要做好深基坑支护设计和施工,需从以下几方面着手解决:(1)设计应全面考虑深基坑支护的设计依据和条件,这是做好

第4篇:深基坑支护设计范文

关键词: 深基坑; 支护结构; 优化设计

1. 深基坑支护结构工程特点

1.1 基坑深度越来越大

为提高有限的建筑地块的利用率,很多建筑都朝着地下空间发展,地下3~4层已属常见[1],6~7层的地下室也不断出现,基坑深度多大于10m,有些建筑的深基坑深度甚至已经超过地面建筑高度。

1.2 地质条件较差

随着城市化进程的不断推进,城市中的建筑物需要在有限的空间内根据城市规划需要进行相应的建设,因此,很多深基坑工程只能建设在地质条件较差的位置,极大地增加了深基坑支护结构工程的设计和施工难度。

1.3 深基坑支护结构工程周围环境复杂

在很多情况下,建筑企业在基坑周边已经建成或者正在建设其它工程,而在这种情况下,再次进行深基坑支护结构工程的建设,不仅导致深基坑支护结构自身安全可能难以保证,同时还可能对周边建筑物的安全产生影响。

2. 深基坑支护结构优化方案设计

2.1 深基坑支护结构优化方案的选择

表1 常见深基坑支护结构形式特点

[结构形式\&适用条件和特点\&土钉墙\&施工快速、成本低,但是一般应用在基坑深度小于15m的深基坑

支护工程中,而且在软土基坑中不能应用。\&水泥土墙\&利用搅拌桩和旋喷组合形式施工,

适用于深度小于6m的基坑支护工程。\&排桩\&适用于规模小以及排桩桩顶要求较低的基坑。\&双排桩\&刚度较大,尤其适用于地下存在障碍物无法施工的情况。\&地下连续墙\&整体性较强,适用于地质条件较差的基坑支护工程。\&]

在深基坑支护结构工程支护方案的优化选择时,需要综合考虑不同地层土壤特性差异以及地下水等因素所产生的影响。对此,需要综合考虑施工地点的实际地质条件来选择最优的支护方案,表1给出了常用支护结构形式的适用条件和特点。

2.2 支护结构方案的优化

深基坑支护结构工程的设计方案主要包括成本、工期、环境、可靠性、复杂度等因素的影响,其中的部分因素属于模糊因素,可以通过多目标决策模糊集理论进行评价,从而获取最佳的基坑支护结构方案。

根据指标总权重,对实际工程中各支护方案对优的隶属度的大小分别进行计算,然后对计算结果进行比较,最后选择对优隶属度值最大的支护方案作为深基坑工程支护结构方案。

3. 结语

论文分析了基于多目标决策的模糊层次分析方案进行深基坑支护结构方案的优化设计,通过实践的应用,证明该方法能够很好地实现深基坑支护结构方案的优选和设计,对保证工程质量具有一定的参考价值。

参考文献:

[1] 周传波. 武汉地铁站深基坑支护结构参数优化系统研究[J]. 地下空间与工程学报, 2012(06): 1267-1275.

[2] 李军权. 深基坑支护结构的优化设计[J]. 中外建筑, 2016(02):112-113.

[3] 戴佑斌, 张尚根, 周早生, 等. 模糊一致矩阵理论在地铁深基坑支护方案优选中的应用[J]. 岩土工程学报, 2005, 27(10):1162-1165.

第5篇:深基坑支护设计范文

关键词:不同;地质条件;深基坑;支护体系;设计

1深基坑支护设计的要点

在现代建筑工程建设项目的设计中,深基坑支护的设计是地基项目施工的主要技术保障与施工依据,对于地基施工的进度与质量都具有十分重要的意义和作用。深基坑支护设计的工作难度较大,需要由专业的建筑工程技术人员来进行,否则难以保证设计方案的科学性与可操作性。深基坑支护设计的要点,主要有以下几点:

1.1深基坑挖土施工的组织设计

在深基坑支护设计中,一定不要忽视对于挖土施工的组织设计。深基坑挖土施工普遍要在地下十几到几十米的空间中进行操作,在施工中存在技术要求高,以及危险系数也相对较大等问题,如果没有制定科学、合理、有效的施工组织设计,必然难以保证深基坑支护项目施工的顺利进行与完成。深基坑挖土施工组织设计中,要明确施工项目的主体与责任人,并要重视监理单位的作用。

1.2支护结构的变形计算

深基坑支护在具体施工中,由于人为或外界压力等原因,都有可能导致支护结构的变形,因此,在深基坑支护设计中,设计人员要充分考虑到各方面有可能出现的因素,提前对于支护结构的变形现象进行计算。支护结构变形计算中,设计人员要尽量保证各项计算项目数据与结果的真实、准确,以便在发生突发事件时,可迅速提出整改方案。

1.3支护结构的强度设计

在深基坑支护设计工作中,支护结构强度的设计是尤其需要重视的设计问题之一。支护结构是建筑工程项目地基部分施工的重要环节,其强度是否符合国家相关工程质量标准与技术要求,将直接关系到地基工程项目的整体质量、耐腐蚀性、使用年限等问题。支护结构强度的设计要考虑到多方面的因素,设计人员要在熟悉工程现场的地质、水文条件的基础上,并结合工程项目的实际需要,还要对于建筑材料的选用严格把关,这样才能确保支护结构强度达到深基坑施工的要求。

2不同地质条件的深基坑支护设计重点

深基坑支护项目施工往往需要在不同的地质条件中开展和进行,因此,设计人员一定要根据不同地质条件的特点,而在深基坑支护设计中抓住其重点,进而保证支护系统设计方案的完善与科学,更好的服务于深基坑项目施工工作。不同地质条件的深基坑支护设计重点,主要表现在以下几个方面:

2.1淤泥质黏土的深基坑支护设计

淤泥质黏土主要分布于大中型江流湖泊的周边地区,主要是由河流冲刷所带的淤泥而形成。淤泥质黏土层的含水量一般在40 %~50 %左右、孔隙比一般在1.2~1.6之间,土层的压缩性高,抗剪强度较低。在淤泥质黏土的深基坑支护设计中,设计人员一定要注意挖掘机械的应用,以及施工人员的具体操作流程等实际问题,并要在设计方案中分别制定出有针对性的解决措施与方法。淤泥质黏土层开挖深度普遍要求小于6 m,也可以根据工程项目实际需求而有所增加,但是要尽量控制在6 m~10 m之间,如果超出这个深度数值,就难以保证深基坑施工的安全。

2.2软土的深基坑支护设计

软土的成分主要为:深灰色淤泥质黏土、砂质黏土、粉质黏土等。软土分布较广地区的年均降水普遍较大,而且常年处于较高的温度,因此,在软土的深基坑支护设计中一定要特别注意这一问题。近年来,国内对于软土的深基坑支护设计,主要采取悬壁式、单支点及多支点式、圆筒式等支护结构,各种支护结构都有其显著的特点,并被广泛应用于软土地质条件的深基坑项目施工中。由于软土的性质偏软,因此在深基坑支护设计中一定要考虑到深基坑的整体硬度和强度,对于部分土层较软的部分,还要进行必要的加固设计,确保深基坑施工中的安全性与稳定性。

2.3填土的深基坑支护设计

目前,填土的深基坑支护设计是国内较为常见的地质条件之一,具有较强代表性与典型性。填土层的地下水主要有三层,即上层滞水、潜水和承压水。上层滞水埋藏于粘质粉土层、粉土、填土中;潜水埋藏于砂卵石层中;承压水也埋藏在砂卵石层中。在制定填土的深基坑支护设计方案时,一定要特别注意深基坑施工中对于地下水系统的破坏,还要充分考虑到由于地下水的流动与冲刷对支护系统的腐蚀,要采取有效的措施排除深基坑中的存水量,确保深基坑施工中施工人员的安全,以及机械设备的稳定。

3不同地质条件深基坑支护设计技术的科学发展

现代社会是一个科学技术高速发展的新时代,一切事物的发展都着重强调科学发展的全新理念。在未来的社会中,敢于创新、勇于探索的科学发展理念将是一切事物发展与进步的强大动力与源泉。近年来,我国不同地质条件深基坑支护设计技术已经在相关技术人员,以及建筑行业专家、学者的共同努力下取得了很大幅度的提升,并已初步形成了一套较为完善的设计技术理论与实践经验,但随着时代的发展,以及科学技术的不断进步,国内现行的深基坑支护设计技术已逐渐难以适应现代建筑工程的实际需要,因此,不同地质条件深基坑支护设计技术的发展也一定要坚持科学发展的理念。

随着建筑行业的不断发展,深基坑作业环境也在不断的发生变化,越来越多的施工项目需要在地质条件极为复杂的地区进行。传统的设计理念与技术已经难以适应现代不同地质条件的深基坑设计工作的实际需求了,必须适时进行革新与完善。不同地质条件的深基坑支护的设计要坚持与时俱进、创新发展的科学理念来进行实践与工作。同时,深基坑支护设计人员只有在日常工作中注重自身知识的积累,并不断吸取国内外先进的设计理论与知识,才能逐步具备更高的技术水平与能力,更好的满足于建筑工程深基坑支护设计工作的实际需要。不同地质条件的深基坑支护设计技术是现代建筑行业设计技术的有机组成部分之一,深基坑支护设计技术在得到科学发展的同时,也就必然的在客观方面推动了建筑工程行业整体设计与施工技术的发展与进步,由此可见其所有的意义是十分深远和重大的。

参考文献

1 赵松宇、魏翰林.浅谈现代建筑工程中深基坑支护设计的重点与难点[J].建筑行业学报,2007(9)

2 王学成. 浅析不同地质条件深基坑支护设计中应注意的问题[J]. 吉林建筑工程学院学报,2008(5)

3 高翔宇. 工民建筑工程中深基坑支护设计的科学发展[J]. 科技成果纵横,2002(14)

4 张启红、马涵宇. 不同地质条件深基坑支护设计的技术创新[J]. 山西建筑,2003(5)

5 毛兴文. 浅析不同地质条件深基坑支护设计的发展与创新 [J]. 建筑科学,2008(10)

6 赵鹏程、周奇林. 国内深基坑支护设计中常遇到的问题与解决措施[J]. 广州中山大学学报,2008(6)

第6篇:深基坑支护设计范文

【关键词】深基坑;设计;施工;

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

一、深基坑支护设计中存在的问题

(一)支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当

深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度,但由于地质情况多变且十分复杂,要精确地计算土压力目前还十分困难,至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题,尤其是在深基坑开挖后,含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值,准确计算出支护结构的实际受力比较困难。

在深基坑支护结构设计中,如果对地基土体的物理力学参数取值不准,将对设计的结果产生很大影响。实验数据表明:基坑开挖前、后,土体的内摩擦角值一般相差5°,而产生的土体的主动土压力也不相同;而原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,则差别也大,一般在6kPa 以上,施工工艺和支护结构形式不同,对土体的物理力学参数的选取也有很大影响。

(二)基坑土体的取样不具有代表性

在深基坑支护结构设计之前,必须对地基土层进行取样分析,以取得土体比较合理的物理力学指标,为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域2~3 倍范围内,按相关规范的要求进行钻探取样。由于为了减少勘探的工作量和降低工程造价,不能钻过多钻孔;因此,所取得的土样有时就有一定的随机性和不完全性。但是,地质构造是复杂和多变的,这样取得的土样的数据不具代表性,因此不可能全面反映土层的真实情况。因此,引致支护结构的设计也就不完全符合实际的地质现状。

(三)基坑开挖存在的空间效应考虑不周

深基坑开挖中大量的实测资料表明:基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两头小。深基坑边坡的失稳,常常以长边的居中位置发生,这足以说明深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的,对一些细长条基坑来讲,这种平面应变假设是比较符合实际的,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时,支护结构要适当进行调整,以适应开挖空间效应的要求。

(四)支护结构设计计算与实际受力不符

目前,深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论,但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明,有的支护结构按极限平衡理论计算的安全系数,从理论上讲是绝对安全的,但却发生破坏:有的支护结构却恰恰相反,即安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却获得成功。极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计,而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态,也是一个松弛过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。这说明在设计中必须给予充分的考虑,但在目前的设计计算中却常被忽视。支护结构设计时要考虑由于超孔隙水压力对土体的影响,对土的各项物理力学性质指标取值要慎重,为了使取值更加可靠,最好在工程桩结束后,对土体做原位测试,以取得第一手资料,积累经验,提高工程的设计与施工水平,预防和避免事故的发生。

二、深基坑支护设计的改进方法

(一)转变传统的设计理念

近十几年来,我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验,收集了施工过程中的一些技术数据,已初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律,为建立深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。但是,对于深基坑支护结构的设计,国内外至今尚没有一种精确的计算方法,目前仍处于摸索和探讨阶段。我国也没有统一的支护结构设计规范,土压力分布还按库伦或朗肯理论确定,支护桩仍用“等值梁法”进行计算,其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大,既不安全也不经济。由此可见,深基坑支护结构的设计不应再采用传统的“结构荷载法”,而应彻底改变传统的设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系,这也是工程设计人员需要加强的科研攻关方向。

(二)建立变形控制的新的工程设计方法

目前,设计人员用的极限平衡原理是一种简便实用的常用设计方法,其计算结果具有重要的参考价值。但是,将这种设计方法用于深基坑支护结构,只能单纯满足支护结构的强度要求,而不能保证支护结构的刚度。众多工程事故就是因为支护结构产生过大的变形而造成的,由此可见,评价一个支护结构的设计方案优劣,不仅要看其是否满足强度的要求,而且还要看其变形大小。鉴于工程实际,在建立新的变形控制设计法时,还应着重研究支护结构变形控制的标准、空间效应转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的影响等。

(三)大力开展支护结构的试验研究

正确的理论必须建立在大量试验研究的基础上,但是,在深基坑支护结构方面,我国至今还缺乏系统的科学试验研究。一些支护结构工程成功了,也讲不出具体成功之处;一些支护结构工程失败了,也说不清失败的真实原因。在支护工程施工的过程中积累的技术资料很丰富,但缺少科学的测试数据,无法进行科学分析,不能上升到理论的高度,这是一个很大的缺陷。开展支护结构的试验研究(包括实验室模拟试验和工程现场试验)。虽然要耗费部分资金,但由于深基坑支护工程投资巨大。如经过科学试验再进行设计时,肯定会节省可观的经费。因此,工程现场试验是非常必要的。通过工程实践积累大量的测试数据,可对同类工程的成功打好基础,为理论研究和建立新的计算方法提供可靠的第一手资料。

(四)探索新型支护结构的计算方法

高层建筑的飞速发展给深基坑支护结构带来一场技术革命。在钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构成功应用后,双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构型式也相继问世。但是,这些支护结构型式的计算模型如何建立、计算简图怎样选取、设计方法如何趋于科学,仍是当前新型支护结构设计中急需解决的问题。目前,深基坑支护结构正在向着综合性方向发展,即受力结构与水力结构相结合、临时支护结构与永久支护结构相结合、基坑开挖方式与支护结构型式相结合。这几种结合必然使支护结构受力变得更加复杂。所以,建立新型支护结构的计算模型和方法,已成为深基坑工程设计技术的当务之急。

三、基坑支护施工简述

(一)基坑支护结构施工

施工顺序: 定位放线水泥深层搅拌桩隔水帷幕钻孔灌注桩挖上层土钢筋混凝土锁口梁基坑内土方开挖;水泥深层搅拌桩要做好质量控制措施, 在施工之前要通过试桩确定水泥浆的最终水灰比、泵送时间、搅拌机的提升速度, 严格控制第一次下沉的预搅速度, 使土体完全预搅切碎, 同水泥浆均匀搅合; 土方开挖前要制定好开挖方案, 根据工程的具体情况, 确定土方开挖顺序及分层开挖厚度, 使之与支护结构设计工况一致, 同时挖土施工期间, 围护压顶上严禁堆放重物。

(二)深层搅拌桩施工

根据设计要求的支护关系,先施工深层搅拌桩止水帷幕,再施工支护灌注桩。深层搅拌桩施工采用二喷四搅施工工艺,深层搅拌水泥土墙采取搭接法施工。

(三)支护灌注桩施工

支护灌注桩采用回转钻进、水下灌注混凝土的施工工艺。施工完成7 d 后,进行桩头开挖清理,在锚索成孔注浆完成后,进行桩顶冠梁施工。

(四)高压旋喷桩施工

基坑东侧在灌注桩桩间需要插打高压旋喷桩进行加固和止水。高压旋喷桩采用二重管发,施工时,轴线与支护桩位轴线要重合,与支护桩应保证良好搭接,搭接长度应不小于400 mm。

(五)锚索施工

灌注桩及高压旋喷桩施工完成后,进行锚索施工,锚索施工工艺采用全套管跟进施工,二次高压注浆的施工工艺。冠梁施工完成具备一定强度后,进行锚索锁定。张拉设备采用穿心式液压千斤顶,逐级加载直至设计拉力,在压力表稳定后锁定。

(六)内支撑施工

在基坑第一层土方开挖前,把内支撑安设完成。钢支撑在加工车间提前制作完成,安装前运至施工现场进行拼装,整体拼装完成后与冠梁内的预埋件焊接连接。

第7篇:深基坑支护设计范文

关键词:基坑; 支护; 钻孔灌注桩; 内支撑; 工况

中图分类号:TU94+2

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2009)06-0210-03

1前言

本工程由一栋20层主楼及裙房组成,主楼及裙楼下部均设二层地下室。基坑地面面积1983.12m2,基地原地面标高取用3.60m作为施工场地设计高程(包括硬地坪厚200mm)。基坑开挖深度为8.30m,基坑周长约160.34m。

本工程基坑南侧道路下共设有七路管线,包括煤气、电力、上水、电话等,最近处电话管线离基坑内边线约6m。

拟建场地浅层地下水为潜水型,主要受大气降水与地表径流补给。勘探测得地下水静止水位在地表以下0.28~0.52m,绝对标高为2.93~2.88m。试验表明地下水对混凝土无侵蚀性。地面以下4~8m左右为粘质粉土或砂质粉土,设防烈度7度时易引起轻度液化,基坑开挖深度范围内可不考虑地震影响。因本工程开挖的基坑较深,必须采用非常安全可靠且经济实用的基坑围护结构来保证施工的安全性,下面就详细以本工程为例,分析一下基坑围护结构如何进行选型和设计。

2基坑围护结构选型与方案设计

2.1围护结构介绍

深基坑支护的传统施工方法是板桩支撑系统或板桩锚拉系统。经过多年的探索与工程实践,目前我国基坑工程所采用的支护结构型式多样,按其受力性能大致可分为五大类,即悬臂式支护结构、重力式支护结构、锚喷(网)支护结构、单(多)支点混合支护结构、拱式支护结构。

2.2支护体系选择的影响因素

(1)基坑平面的几何尺寸,开挖深度,防水抗渗要求;

(2)地下工程的类型、特点,建筑物基础结构及上部结构类型;

(3)场地的工程地质及水文地质条件;

(4)基坑围护结构所受的土压力、地面超载等因素;

(5)基坑周边建筑物、道路、地下管线、市政设施、附近水域状况及对基坑施工的特殊要求等;

(6)施工技术、降排水方法、施工作业设备、材料等对基坑支护结构的适用的可能性;

(7)根据可行性、安全性、工期、造价进行综合比较,优化选择围护结构方案类型。

2.3 支护方案的需求分析

根据该工程特点、施工条件以及周边建筑、设施情况,基坑支护应主要考虑:

(1)由于距离附近建筑物太近且为将来施工场地考虑,不允许进行放坡处理。

(2)护坡方案必须绝对安全可靠,尽量减小土体侧移,防止周边土层开裂引起已建成建筑物倾斜和路面开裂。

(3)由于地下管线和建筑物的基础都离基坑比较近,支撑适合用内支撑,不适合用拉锚支护。

(4)此工程的地质主要是粉土和粘土等弱透水性土。

(5)必须考虑经济方面的投入。

2.4 支护方案选择与确定

根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-99,支护结构的选型如表1。

2.4.1 初选方案

鉴于以上分析,可选择的护坡方案主要有三种:

方案一:钻孔排桩+桩间旋喷桩止水+钢筋混凝土内支撑方案;

钻孔桩排桩挡土,桩间设旋喷桩作为止水帷幕,设钢筋混凝土支撑。

方案二:地下连续墙+钢管支撑方案;

方案三:SMW工法,墙体采用双轴搅拌桩,插入型钢。围护墙顶设置周圈钢筋混凝土压顶圈梁。

2.4.2 方案比较(表2)

2.4.3 方案确定

基坑支护的一个大的原则就是根据基坑开挖深度、地质条件、周边环境采取合适的支护形式保证基坑的安全,在同样保证基坑安全的情况下,考虑适合的造价。根据上面特点的比较,从地质适用性,安全性,实用效果,经济性,工期等综合考虑,我认为方案一为最佳,即钻孔排桩+桩间旋喷桩止水+钢筋混凝土内支撑方案。

3基坑支护结构设计

3.1 基坑支护结构设计原则

(1)基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计。

(2)基坑支护结构极限状态可分为下列两类:

承载能力极限状态:对应于支护结构达到最大承载能力或土体失稳过大变形导致支护结构或基坑周边环境破坏;

正常使用极限状态:对应于支护结构的变形已妨碍地下结构施工或影响基坑周边环境的正常使用功能。

(3)基坑支护结构设计应根据表3选用相应的侧壁安全等级及重要性系数。

(4)支护结构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平与竖向变形的影响,对于安全等级为一级和对周边环境有限定要求的二级建筑基坑侧壁,应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定支护结构的水平变形限值。

(5)当场地内有地下水时,应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础型式等因素,确定地下控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时,应对基坑采取保护措施。

(6)根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求,基坑支护应按下列规定进行计算和验算:

(1)基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算,计算内容应包括:①根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性计算;②基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力计算;③当有锚杆或支撑时,应对其进行承载力计算和稳定性验算;

(2)对于安全等级为一级及对支护结构变形有限定的二级建筑基坑侧壁,尚应对基坑周边环境及支护结构变形进行验算。

(3)地下水控制计算和验算:①抗渗透稳定性验算;②基坑底突涌稳定性验算;③根据支护结构设计要求进行地下水位控制计算;

(7)基坑支护设计内容应包括对支护结构计算和验算、质量检测及施工监控的要求。

(8)当有条件时,基坑应采用局部或全部放坡开挖,放坡坡度应满足其稳定性要求。

3.2设计说明

根据所选的方案设计,对维护桩的计算应该分工况进行,由各个工况计算所得的数据进行灌注桩的入土深度和配筋计算,以及可计算出内支撑的支撑力及其配筋情况,从而根据计算所得的数据确定最优化支护方案。

本基坑工程的土质比较均匀,而所需的开挖深度都一样,所以模拟基坑的四周情况都相同。由于土质大部分是粘土,作用在维护桩墙上的侧向压力采用水土合法。土的饱和重度γ取自然重度。坑外地面超载取q=20KN/m2,C按直剪固结快剪取峰值。侧向土压力按朗金土压力方法分层计算。

本基坑工程是单支撑结构,采用等值梁法对支撑维护结构进行计算。工况分为两个:第一个工况内力按挖土至支撑设置标高但尚未设置支撑时进行计算;第二个工况是设置支撑后,挖土至相应基坑底标高时。详见图1,先对第二个工况进行计算,再进行第一个工况的验算。

3.3工况二计算

在浇筑底板以前的开挖阶段,档墙是两个支点的静定梁,两个支点分别是第一道支撑及土中净土压力为零的一点。

先计算各层的被动土压力,再计算最大弯矩为Mmax=781KN.m,两支座反力为RA=399KN,QB=205.5KN。最后计算出钻孔灌注桩的插入深度为12.7m(实际施工取21m长的桩)。

3.4工况一验算

在设置支撑以前的开挖阶段,可将挡墙作为一端嵌固在土中的悬臂桩。计算出最大弯矩为Mmax=456.52KN.m。

3.5灌注桩截面配筋设计

计算参数为:预选桩直径为D=1000mm,桩间间距为1.5m,混凝土强度等级为C30,fc =14.3N/mm2,受力钢筋采用HRB335级钢筋,fy=300N/mm2,钢筋保护层厚度取as=50mm,该基坑的安全等级是二级,γ0=1.0,螺旋箍筋用HPB235,其间距按构造要求配置。

先求出截面弯矩设计值M=1464KN.m,再进行配筋计算,得出按20Φ22进行配筋,沿灌注桩周边均匀配置,箍筋按构造要求配置,按照规范取螺旋筋Φ8@250mm,每隔1500mm布置一根Φ14的焊接加强钢筋,以增加钢筋笼的整体刚度。

3.6桩顶圈梁的设计

桩顶部设置连续梁,可以增加护坡桩的整体性,形成闭合的结构。圈梁钢度越大,则圈梁的作用越相当与支点的作用,对桩的受力和变形起显著改善作用。因此设计时可将其断面加大,配以适量的配筋,增加其钢度。根据大量的工作经验,建议取:Aq=(0.5~0.8)As ,设计圈梁高度400mm,宽度1000mm,配置10 25,满足最小配筋率要求,箍筋按构造要求,配Φ8@250,拉钩为Φ8@250。

3.7钢筋混凝土内支撑设计

采用钢筋混凝土内支撑,围护桩的变形较小,能确保周围建筑物的安全和控制道路的变形状态。钢筋混凝土支撑的截面为600mm*600mm,上下均匀配置4Φ 25,箍筋为Φ8@200。

3.8止水帷幕旋喷桩的设计

高压喷射注浆用作止水帷幕时,应该根据防渗要求进行设计计算。

防水工程设计时,一般按双排或三排布孔形旋喷形帷幕,孔距应不小于1.73r、排距不小于1.5r。

本工程的旋喷桩设计为双排,直径为Φ800mm,孔距为750mm,排距为600mm,水泥渗量为15%。桩深入到基坑底面4m下,即桩长12.3m。旋喷桩的平面布置图如图2。

3.9最终方案

地质情况基本相同的基坑,四周都采用钻孔灌注桩加钢筋混凝土支护,用旋喷桩做防水帷幕。全部都用C30的混凝土。

钻孔灌注桩直径为1000mm,桩按20Φ22进行配筋,延桩周边均匀配置,螺旋筋Φ8@250mm,每隔1500mm布置一根Φ14的焊接加强箍筋。

桩顶圈梁高度400mm,宽度1000mm,配置10 25,箍筋为Φ8@250。

旋喷桩直径为Φ800mm,孔距为750mm,排距为600mm,桩长12.3m,水泥参量为15%。

4小结

基坑开挖反映了土、桩、支撑之间相互作用过程。深基坑开挖与支护属于地下结构施工力学范畴,方案的设计涉及工程结构、土力学和施工方面的知识,而且依靠经验、技术和理论之间的密切结合。具体设计的时候,除了应该掌握拟建场地土质特征外,还需要了解环境荷载因素和相邻建筑物、地下管线的特性及其承受变形的能力,仔细考虑施工方法和计算地下室施工全过程的各种施工应力。该设计中采用方案对比方法是行之有效的,经验和综合判断有重要作用。

参考文献:

[1] 汉等.深基坑工程[M].北京:机械工业出版社,2002.

[2] 陈希哲.土力学地基基础[M].北京:清华大学出版社,2002.

[3] 秦四清等.深基坑工程优化设计[M].北京:地震出版社,1998.

[4] JGJ(120-99),建筑基坑支护设计规范[S].

第8篇:深基坑支护设计范文

关键词:深基坑;支护设计;分析

深基坑支护设计是需要同时考虑多种因素的一种综合性建筑专业技术,它需要和整体建筑的环境变化、基坑的稳定、地质勘探、施工开挖以及施工场地实际情况等共同考虑,以保证在施工时,地下结构的稳定及安全,降低建筑施工事故发生的可能性。文章以“斯越云谷科技创意园基坑支护工程”的基坑支护项目为例,进行具体分析。

1工程概况及一般说明

1.1深基坑的定义

为了保障本项目地下的结构以及在基坑附近场地的安全,根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》,本基坑深度虽未超过5m,但地质条件及周围环境复杂,因此本基坑应按深基坑的相关要求进行支护设计。

1.2工程概况

斯越云谷科技创意园基坑支护工程项目位于珠海市保税区联峰路南侧,项目所在区域原为海陆交互相地貌。基坑北侧为联峰路,道路已建设并通车,道路现状标高约+3.0米;西侧为宝成路,道路已建设并通车,道路现状标高约+3.3米;南侧为厂房用地,现状地面标高约+3.5米;东侧为钢筋混凝土挡墙结构的排洪渠,地基采用CFG桩复合地基处理。此工程项目的基坑开挖面积约为47144.88平方米。场内下卧有13~23米厚的流塑状淤泥层,在基坑开挖前,软基已采用排水固结真空预压法处理,因此其软土层的性质有了一定的提高。

2深基坑支护设计

2.1地形地质及水文条件

根据地质勘探部门提供的勘探报告,此工程项目深基坑支护范围内地质主要情况阐述如下。(1)地形地貌。场地原为海陆交互相地貌,现已回填。钻探期间,钻探点孔口标高介于+2.00~+2.80米,场地整体地势较为平坦,局部有一定起伏。(2)地质条件。根据钻探揭露,场地内埋藏的地层:①人工回填的素填土,层厚1.20~6.50米;②淤泥,层厚13.10~23.20米;③粗砂,层厚1.00~14.20米;④粘土,层厚1.50~14.20米;⑤残积粘性土,层厚1.40~16.30米;⑥燕山期花岗岩风化带。(3)水文条件。在本工程的深基坑支护中所揭露的地层里:素填土层、粗砂层为强透水性地层;淤泥、粉质粘土、粘性土层为相对隔水层;燕山期花岗岩风化带透水性不均匀;全风化花岗岩为相对隔水层或弱透水性地层;强、中风化花岗岩具一定的透水性。勘察期间,各钻孔均遇见了地下水,经过检测,测得混合稳定水位埋深0.60~2.10米,该地下水位受降雨天气影响较大。

2.2深基坑支护设计具体方案

(1)北侧区段:采用的是放坡+排桩+反压土台+被动区加固的支护方案。基坑开挖深度4.77米。采用的是双轴搅拌桩内插型钢的支护形式,其中双轴水泥土搅拌桩的直径0.65米,间距0.9米,搭接长度0.20米,实桩长度19.5米。内插HN500×200×10×16型钢,间距0.9米,打设长度20.0米。排桩内侧设格栅状搅拌桩加固反压土台,顶宽2.8米,实桩长度7.8米。被动区设格栅状搅拌桩加固,实桩长度5.0米。(2)西侧区段:采用的是放坡+排桩+斜抛撑+被动区加固的支护方案。基坑开挖深度4.77米。采用双轴搅拌桩内插型钢,双轴水泥土搅拌桩的直径0.65米,间距0.9米,搭接长度0.20米,实桩18.5米。内插HN500×200×10×16型钢,间距为0.9米,打设长度19.0米。设置1道斜抛撑,间距7.0米。被动区设格栅状搅拌桩加固,实桩长度5.0米。(3)南侧区段:采用的是放坡+排桩+反压土台+被动区搅拌桩加固的支护方案。基坑开挖深度4.77米。采用双轴搅拌桩内插型钢。双轴水泥土搅拌桩的直径0.65米,间距0.9米,搭接长度0.20米,实桩长度17.5米。内插HN500×200×10×16型钢,间距0.9米,打设长度18.0米。排桩内侧设格栅状搅拌桩加固反压土台,顶宽3.0米,实桩长度7.8米。被动区设格栅状搅拌桩加固,实桩长度5.0米。(4)东侧区段:采用的是搅拌桩止水帷幕+放坡开挖的支护方案。基坑开挖深度3.57米。在现状标高开挖至+1.8米标高。坡顶施工两排直径0.6米的双轴水泥土搅拌桩,间距0.8米,搭接长度0.2米,实桩长度4.5米。搅拌桩内部插入外径114毫米长4米的钢管。按两级放坡进行开挖。基坑支护设计剖面如图1所示。

2.3支护结构设计的原则

对于不同的建筑工程,其在进行施图1基坑支护设计剖面图工时,应当制定不同的设计原则,以工程项目的实际情况为主,本工程的支护结构设计的原则如下:(1)支护方案应安全可靠,技术可行,经济合理,施工方便,且符合区域规划要求、不影响以后地下空间的使用。(2)基坑支护安全等级:本次基坑支护范围四周临近市政道路和排洪渠沿线,基坑支护安全等级为二级。(3)基坑支护只是建筑的一种临时结构,其设计使用年限为一年,如果超过一年,则需要施工方、监理方以及设计人员根据现场实际情况制定新的支护方案。(4)在基坑开挖施工和桩基及地下室施工过程中,基坑周边范围荷载以20kPa为限。

3结束语

基坑支护的本质就是保证地下结构物施工时的安全稳定,随着我国经济的发展,地下项目也随之增加,所以深基坑工程项目也慢慢的增加,且其深度也逐渐加大,从而使地下工程的施工更加危险。为了保障施工人员的安全,必须对深基坑支护设计方案进行重视,对深基坑的支护结构进行更加合理、科学的优化,提出更加有效并且安全的设计方案,为我国建筑事业的发展做出贡献。

参考文献:

第9篇:深基坑支护设计范文

[关键词]泵站;深基坑;支护结构;设计

中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)14-0128-01

一、前言

作为泵站方面的一项重要工作,其深基坑支护结构的设计占据着至关重要的地位。该项课题的研究,将会更好地提升泵站深基坑支护结构设计的实践水平,从而对该项工作的整体效果提供可靠保障。

二、概述

随着经济的高速发展,水资源的战略地位愈来愈重要,水资源的高效利用和有效管理越来越得到国家政府的高度重视。各级政府先后出台了水资源调度及综合利用、水土保持、按用途优化用水及海水淡化等方针政策,并以此来解决日益严重的水危机问题。而泵站是水的唯一人工动力来源,作为重要的工程措施,它在水资源的合理调度和管理中起着不可替代的作用。同时,泵站在防洪、排涝和抗旱减灾以及工农业用水和城乡居民生活用水等方面发挥着重要作用。因此,泵站是解决洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化这三大水资源问题的有效工程措施之一。

泵站与其他水利建筑物不同,它无需修建挡水和引水建筑物,对资源和环境无影响,受水源、地形、地质等条件的影响较小,且具有投资省、成本低、工期短、见效快、灵活机动等优点。国家把泵站工程建设列为优先考虑的重点,特别是大型泵站的建设工程。然而大型泵站地基处理方案很多,选用合适的地基处理方案对泵站的工期、经济性更为重要。泵站由于开挖比较深,常常采用沉井、基坑大开挖等方式来处理。泵站深基坑的支护方案已成为泵站设计时不可忽视的重要环节,尤其当与其他建筑物相邻时,为确保相邻建筑物的安全,更应采取切实可靠的支护措施。在此重点探讨大型泵站深基坑支护工程的特点、方案选择及注意问题。

三、泵站深基坑支护工程的特点

泵站深基坑工程是岩土工程、结构工程、环境工程等相互交叉、多种复杂因素相互影响的系统工程,是理论与实践都有待发展的综合技术科学。区域性明显,工程地质及水文地质条件不同,其深基坑工程的区域差异性更为突出。

泵站深基坑工程施工周期较长,而且从开挖到完成地面以下的全部隐蔽工程,常常会遇到降雨、周边堆载、振动等诸多不利影响,安全保障度的随机性大,技术复杂性远甚于永久性的基础结构或上部结构。基坑本身的深度、平面形状随着时间的推移及外界条件的变换,对稳定性和变化会有较大的影响。因此,对深基坑工程的时空效应问题应保持高度的重视。

泵站深基坑支护系统的选型影响因素众多,无论采用何种形式的支护结构,对支护结构的强度、嵌入深度、支护受力及构造都应进行设计和详细的验算,并且对施工过程实施跟踪监测,将信息及时反馈。深基坑支护结构系统的选型设计应满足安全可行、经济合理、环境保护、施工便捷这四个基本要求,在详细结构设计时还应对这四个基本要求选择各种具体的评价指标来评价深基坑支护系统方案的优劣。

在深基坑的支护结构分析中,主要有两类,一是支挡型,二是加固型。其中支挡型包括放坡开挖与挡土支护开挖两种。放坡开挖是一种最经济、简单且速度快的支护类型,在满足条件的基坑施工中,应优先采用;挡土支护开挖,主要是保证基坑周围的建筑物,能够保证施工设备的安全,而设置的能够承受基坑土压力及其他施工荷载的支档结构,这种结构也被称为支护结构,合理设置并进行土方开挖,控制地下水位,需要掌握其对主体结构的影响,避免支护结构出现过大变形或构件破坏而导致支护体系崩溃。

在加固型的支护结构,主要使用土工材料或其他加筋体,水泥土挡墙等,将基坑以外土体加固形成强度更高的整体,通过分析实际情况选用合适的加固方法,综合考虑挖土面的深度、水文地质条件等,达到最好的支护效果,使其更加合理和规范。

四、深基坑支护结构设计的要点

1.深基坑支护结构的设计计算

(一)静力平衡法与等值梁法

利用墙前后土压力的极限平衡条件,求出支护结构的插入深度和结构内力等,从理论上说,首先支护结构前后土压力是否达到极限状态是很难确定的,尤其是被动土压力情况有很大的推测性,实际工程测试已证明了这一点;其次该类方法并未考虑结构与土体变形,而变形对土压力重分布及结构内力有很大影响,故该类方法正逐渐失去它原有的地位,但对于简单基坑开挖,静力平衡法中一些简化使计算变得简单,可以凭经验使用。

(二)弹性地基梁的m法及弹塑有限元法

m法的优点是考虑了支护结构与土体的变形,但也有一些问题有待解决,如计算时一般工程的参数m难以通过试验确定,现有文献提供的取值范围各地区差别较大,该参数虽按弹性体来计算变形,物理意义明确,但实际参数m则是一个反映弹性的综合指标。工程实践表明,在软土中的悬臂桩支护采用m法计算位移与实测位移有很大差异,实测位移值可达计算值的几倍,这说明桩后土体变形已不再属于弹性范围。

有限单元法作为今后基坑支护设计计算的发展方向,其优点是不但考虑了土体与支护结构的变形,而且可得出塑性区的分布,从而判断支护结构的整体稳定性。但选取合理的本构模型与计算参数,以及塑性区范围与稳定性之间的定量关系均缺乏经验。在结构计算方面,建立了能考虑基坑围护结构和土压力的空间非线性共同作用理论及其计算方法,并编成程序方便高效地完成基坑维护工程的计算。

2.深基坑支护结构的设计思路

对于一个支护结构的设计,首先要根据拟建工程的自然地形、地质条件、当地的经验及技术条件,综合考虑来选择一个最适合的设计方案。因此设计首先应是概念设计,重点在于可行性方案的筛选与优化,对支护结构方案的选择和优化可按以下步骤进行:

(一)对于深度不大的基坑支护工程,应首先考虑悬臂式支护结构,该结构主要利用基坑地面以下土体提供的土压力来维持支护体系平衡,主要结构形式为桩排支护结构和地下连续墙两类,当边坡土质较好,地下水位较低时可利用桩排支护结构。

(二)地下连续墙因具有良好的抗弯性、防渗性和整体性,且对周围环境影响较小,对地层条件适应性强,墙体长度可任意调节,适用于各种深度基坑的开挖,同时还可采用逆作法施工,因此被广泛采用。

(三)悬臂式板桩支挡的优点是不需构筑与拆除支撑结构,同时为土方作业和基础施工提供较自由的操作空间。

(四)当基坑较浅或被动区土层性质较好时,悬臂式板桩支护方案较为经济合理;而当基坑较深或被动区土层性质较差时,桩插入深度较大,桩径与配筋量也相对较大,该方案就相对不经济,同时悬臂式支挡的侧向位移一般稍大,这也是需要注意的。

(五)在基坑开挖深度相对较大,且对边坡变形要求较高时,就应考虑对悬臂式支护结构增加内支撑的方法,使之形成混合式支护结构,支撑形式常采用锚杆拉接或内支撑形式。

五、结语

综上所述,加强对泵站深基坑支护结构设计的研究分析,对于其良好整体效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的实践中,应该加强对泵站深基坑支出结构设计关键要素的重视,并注重具体设计实施方案切实可行。

参考文献

[1] 董利华.某大厦深基坑支护方案的修改与施工[J].嘉兴学院学报.2014(30):10-11.