复杂环境条件下深基坑的变形控制设计

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论深基坑的变形分析与控制技术

论深基坑的变形分析与控制技术

2)做好 基坑 工程 的概念 设计 ,对支 护方 案进行 比选 ,在 正确选 型 的基础上 对支 护结构 进行优 化设 计; 3)对支 护 结构和保 护对象 进行 变形预 测分析 和估算 ,必要 时调
整 、 补 充 或优 化 设 计 ; 4)选 择 合 理 的 止 水 帷 幕 , 并 控 制 旌 工 质 量 , 防 止 基 坑 发 生 大 的
表 2止 水 帷 幕 ( 泥 土 搅 拌 桩 ) 计 有 关 参 数 水 设
涌 砂 事故 , 以控 制基 坑 变形 ; 5)设计合 理的土 方开挖 方案 以控制基 坑 的不正 常变形 ; 6)科 学 、全 面 监测 、 分析 , 随施 工过 程及 反 馈信 息及 时调整 设计 方 案 ,实行 动态 设 计 ,当变 形过 大 时及 时采 取工 程 措施 。
2 2 4 P ,注 浆 总量 术 8 k / ~ .ia 0 g m ̄钢 绞 线 规 格 为 3根 7中 5 8 0级 钢绞 16
线 。
方案 比选及确 定:在方案 比选专家论 证 的基础 上 ,确定 在基坑南 侧 、西侧 采 用双 排水 泥 土搅 拌桩 截水 方案 ,支 护方 案 采用 联合 支护 法 ,即上部 5.0 m采用土 钉墙 支护形 式,下部采 用桩锚 支护 。 对方案 进行优 化:在对该地 区类似基 坑类似 支护形 式对 比分析 并 经专 家论证对 方案进行优化 ,最终确定 :其 中的桩为 C G后插筋钻 孔 F
确 定 其 变 形 控 制 量 ,并 进 行 支 护 方 案 的选 择 和 优 化 , 并 选 择 合 理 的 变 形 控 制 技 术 。 基 于 此 ,要 做 好 基 坑 工 程 的 变 形 控 制 设 计 应 包 括 但 不 限 于 以下 内 容 : 1) 明 确 周 边 环 境 的 位 移 变 形 量 ; 图 1某 深 基 坑 支 护 结构 表 1上 部 土 钉 墙 坡 度 信 息

复杂应力环境下深厚软土基坑工程安全控制技术及工程应用

复杂应力环境下深厚软土基坑工程安全控制技术及工程应用
下深厚软土基坑工程安全控制技术及工程应用 该项目获得科技部、国家自然科学基金等科研项目支持,自 2003 年至 2018 年历时 15 年,对复杂应力条件下 深大基坑开挖面临的安全及对周边环境保护的问题进行了系统的研究。 该项目首次研究了基坑施工全工况下真实应力路径、 城市核心区基坑周边动态交通荷载等因素下深大基坑的受 力变形机理, 从而将基坑设计从静态荷载设计方法推进到可以考虑应力状态变化和坑边动荷载的新阶段。 基于高效 精细化逆作法施工技术、既有保护建筑原位增设地下室技术等核心技术体系,形成了国家级工法。首创长短围护桩 相结合的一种新型围护结构和支腿式地下连续墙围护结构, 并在此基础上形成了省级工法。 项目整体成果形成了深
坑开挖过程中地表面型的时效性进行了分析: “Conversely, Tan & Wei (2012) suggest, in connection with a separate set of deep excavation field data in Shanghai Clay, that the time-dependent nature of the observed post-construction settlements is a consequence of the known tendency of soils in this region to exhibit creep” 。 ( 2 )论文“ Measured performance of a 26 m deep top-down excavation in downtown Shanghai ” ( Canadian Geotechnical Journal, 2011, 48(5): 704-719) ,被引用 100 余次。其中佛罗里达中部大学 L. G. Arboleda-Monsalve、美 国西北大学 R. Finno 等[J Geotech Geoenviron Eng, 2018, 144(4): 04018015]应用该研究成果对基坑开挖过程中的侧壁 位移进行了分析: “Tan and Li (2011) studied the lateral wall movements in a top-down excavation in downtown Shanghai, China. A perimeter diaphragm wall was built to support the excavation mostly per-formed in soft clays. Normalized ratios ranging from 0.1 to 0.5% were measured” 。新加坡南洋理工大学研究员 P. Ni 等 [Int J Geomech, 2018.18(4): 05018001]基于该研究成果对基坑开挖中的风险规避提出了建议: “Over excavation causes a high level of unloading that should be avoided (Tan and Li 2011)” 。 马来西亚博特拉大学 A. Fateh 等人[Arab J Geosci (2015) 8:7399-7408] 引用该研究成果调查了逆作法基坑的地下结构力学 - 位移响应: “ Tan and Li (2011) investigated the performance of deep excavation of a metro station constructed using the top-down technique in Shanghai. They measured various essential aspects of excavation responses, such as diaphragm wall deflections, ground and wall settlements, uplifts, and a few other factors.”韩国延世大学 D. Kim 等人[Struct Design Tall Spec Build. 2018;27:e1472]直接引用了该研究成 果评价了逆作法基坑中竖向立柱结构的设计问题: “Usually, H‐shaped steel piles are commonly used as preinstalled columns to support structural load during the top‐down construction process. Even though the preinstalled columns still contain the capacity to support the structural load during the service period of the structure, the bearing capacity of the preinstalled column is usually ignored in the design of the mat foundation (footing) [Tan and Li 2011]” 。 (3)论文“Road surface permanent deformations with a shallowly buried steel-reinforced high-density polyethylene pipe under cyclic loading” (Geotextiles and Geomembranes, 2016, 44:28-38) , 伊朗科技大学 Djellali 教授(Int. J. Civ. Eng., 2016, 15:391-400.)评价: “在把交通荷载作为动态荷载的设计方法方面做出了极具价值的探索” 。 (4)论文“Dynamic response of pavements on poroelastic half-space soil medium to a moving traffic load ” (Computers and Geotechnics, 2009, 36(1-2): 52-60) , 澳大利亚新南威尔士大学 Khan 教授 (Computers and Geotechnics, 2015,69:26-35.)评价: “首次把多相多孔材料(饱和土)理论应用于交通荷载的动力学研究” 。 (5)论文“Spatial Corner Effects of Long and Narrow Multipropped Deep Excavations in Shanghai Soft Clay”荣获 ASCE 杂志 Journal of Performance of Constructed Facilities 2014 年度杰出论文称号。 2、 查新结论。 (1)2013 年 12 月 25 日,浙江省科技信息研究院查新结论表明:浙江大学开展的复杂应力条件下深大基坑开 挖全过程控制技术及重大工程项目,得到了复杂应力路径下土体不排水抗剪强度公式、坑边交通荷载对基坑围护结 构受力变形的影响、考虑开挖卸荷变形的基坑三维全过程分析方法与软件„„等成果,在国内外所检其他文献中未 见报道。 (编号: 201433B2100023.1) 。 (2)2016 年 1 月 7 日,浙江省科技信息研究院查新结论表明:浙江省建筑设计研究院获得了基于不同渗流规 律以及初始孔压非均布下考虑起始比降的地基土体固结变形理论;提出了考虑土体在循环荷载作用下压缩性变化的 一维固结半解析解„„等成果,上述成果在国内外其他文献中未见报道(编号: 201633B2100126) 。 (3)2017 年 3 月 29 日,教育部科技查新工作站(L45)查新结论表明:东通岩土科技(杭州)有限公司所采 用的支撑端部可施加预应力的预应力型钢组合支撑技术、TRD 工法、以及使用 BIM 建模结合远程监测技术,均未 见相关公开文献报道(编号: 201733L4500017560) 。 (4)2017 年 8 月 7 日,浙江省科技信息研究院查新结论表明:东通岩土科技(杭州)有限公司将自动检测与 BIM 技术在地下工程数字化信息系统中进行应用,国内外未见与该查新项目综合技术特点相符的文献报道(编号 : 201733B2107765) 。 (5)2017 年 8 月 14 日,浙江省科技信息研究院查新结论表明:东通岩土科技(杭州)有限公司在复杂地层中 所采用的 TRD 组合施工工艺,未见其他相关文献报道(编号: 201733B2107764) 。 3、 鉴定结论。 (1)2013 年 12 月 26 日,浙江省技术经纪人协会主持召开了浙江大学等单位完成的“复杂应力条件下深厚软 土地区深大基坑全过程控制技术及应用”科学技术成果鉴定会,以钱七虎院士为主任的的鉴定组专家组形成总体鉴 定意见如下:该项目通过理论分析、数值模拟、室内试验、原位测试和工程应用,丰富和发展了深大基坑全过程控

复杂环境条件下深基坑施工关键技术

复杂环境条件下深基坑施工关键技术

复杂环境条件下深基坑施工关键技术摘要:宛平剧场改扩建工程项目施工过程中面临施工空间狭小、地质条件不良、周边环境复杂、基坑临近内环高架及居民区、办公区等技术难点。

结合本工程实例,对此类复杂环境条件下深基坑施工的总体部署、基坑施工关键技术进行剖析和研究,研究结论具有较好的适用性,对于类似工程具有一定的借鉴意义。

关键词:中心城区临近高架环境复杂狭小空间合理部署基坑监测1.工程概况宛平剧场选址位于上海市徐汇区中山南二路857、859号宛平剧场原址内。

工程规划用地面积约6472㎡,总建筑面积29281平方米,建筑高度23.95米;地上5层,地下3层,主要建筑功能为剧院舞台。

本工程地下室结构采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构形式,地上主体结构拟采用钢框架-中心支撑结构体系。

图1项目效果图本项目基坑开挖深度约14.5m,基坑总面积约为4722㎡,工程桩采用600mm桩径钻孔灌注桩,桩长36m,基础采用筏板+承台形式,筏板厚度600mm,承台厚度1000mm。

基坑工程进行分坑施工,其中在基坑南侧位置(距南侧基坑边约15m距离)设置东西向隔离墙,将地下室分为大小坑(大坑面积约3600㎡,小坑面积约1200㎡)。

拟建场区属于上海地区“滨海平原”地貌类型。

本工程基坑涉及的土层大致为:①杂填土、②粉质粘土、③淤泥质粉质粘土夹粘质粉土、④1淤泥质粘土(基坑坑底)、④2砂质粉土、⑤1-1粘土、⑤1-2粉质粘土、⑤3-1粉质粘土(围护桩底)。

拟建场地局部区域填土厚度较大,局部区域有明浜(塘)分布,且场地内有原建筑物旧基础等地下障碍物分布。

基坑坑底位于④1淤泥质粘土层,湿度为饱和状态,含水率高,透水性差,呈流塑状态。

在地下室采取大小分坑的基础上,距离居民楼较近的小坑设计采用地下连续墙+一道混凝土支撑+三道具备自动轴力伺服系统钢支撑的支护形式,另外北侧的大坑设计采用地下连续墙+三道混凝土支撑的支护形式。

本工程基坑坑内加固采用∅850@600三轴水泥土搅拌桩,从-2.0m标高向下,长度20.3m;加固体与槽壁加固之间采用Ø800@600高压旋喷桩填充加固,从-2.0m标高向下,长度20.3m。

复杂环境超深基坑变形控制关键技术研究

复杂环境超深基坑变形控制关键技术研究
复杂环境超深基坑变形控制关键技术
————依托昆明地铁4号线火车北站超深基坑

2019年
目录
CONTENTS
01 引 言 02 周 边 环 境 及 地 质 水 文 介 绍 03 基 坑 支 护 及 变 形 控 制 措 施 04 基 坑 控 制 技 术 研 究
条件的限制,满足变形控制的要求比满足强度和稳定性的要求更为严格,基 坑工程的成败经常取决于变形控制。
周边环境及地质水文介绍
01
周边环境
火车北站是为地下4层16米岛式车站,也是昆明2、4、5号线三线换乘车站,基坑开挖面积近7w平,基坑最大开挖深度为37m。 周边环境如下:基坑南、北侧为铁路多层砖混房屋,西北侧为云南省铁路博物馆;西南侧为已运营2号线,基坑范围为分部较多雨污水及高压电 力管线,周边房屋经鉴定多为C、D级限制使用及危房,基坑距离最近的房屋5m,基坑开挖范围内存在既有米轨铁路,施工之前进行临时迁改, 待施工完主体结构之后进行恢复,周边环境复杂,对变形控制要求高。
地质及水文条件
工程地质:场地范围内自上而下分别为:第1单元层,第四系全新统人工堆积层(Q4ml) ;第2单元层,第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl);第3单元层,第四系 全新统冲湖积层(Q4al+l);第6单元层,第四系上更新统冲湖积层(Q3al+l) ;第8单元层,第四系上更新统冲湖积层(Q2al+l) 。主要分布素填土、粉质黏土、黏土、 粉砂、砾砂、圆砾等。基底主要位于<2-1-2>黏土(硬塑)、 <2-2>粉质黏土(可塑)、 <2-7>细砂(稍密)、 <2-10>砾砂(稍密)、 <2-11>圆砾(稍密)、 <3-12>黏土(硬塑)、 <3-2-2>粉质黏土(硬塑),大里程端扩大端南侧底板位于 <3-4-2>泥炭质土(可塑) 。 地表水:盘龙江沿着沿着圆砾、砾砂渗透,向基坑内倒灌; 地下水:地下水极其丰富,表部填土富水性、透水性及渗透性均较好,与地表水联系密切,粉土、砂土和圆砾富承压水。 综上:开挖范围内均为第四系土层,局部存在软弱土层,地下水丰富,且富含承压水层。

复杂条件下的深基坑设计与施工技术探讨

复杂条件下的深基坑设计与施工技术探讨

复杂条件下的深基坑设计与施工技术探讨1. 引言1.1 背景介绍背景介绍:深基坑是指在城市建设、地铁、地下商业等领域中需要挖掘深度较大的地下空间,因此需要经过精确设计和施工。

在我国城市建设快速发展的背景下,深基坑设计与施工技术成为了一个重要的研究领域。

由于城市环境复杂,地质条件多变,加之基坑周围常常伴随着高楼大厦、桥梁等工程,因此在复杂条件下的深基坑设计与施工显得尤为重要。

在传统的基坑设计中,往往只考虑了地面以上结构的承载能力和稳定性,而未能充分考虑基坑的深度、地质条件、周围环境等因素。

针对复杂条件下的深基坑设计与施工技术进行探讨,能够更好地保障基坑结构的安全性和稳定性,提高工程质量,同时也能够为城市建设提供更好的支撑和保障。

深基坑设计与施工技术涉及土力学、结构力学、施工工艺等多个领域,是一个复杂的系统工程,需要综合考虑各种因素,才能达到预期的效果。

1.2 问题提出在复杂条件下的深基坑设计与施工过程中,存在着诸多挑战和问题需要解决。

在复杂地质条件下,如地下水位较高、土壤稳定性差等情况下,基坑设计和施工的难度大大增加。

深基坑常常受到周围建筑物、地下管线等影响,需要考虑如何有效地保障周围建筑物的安全。

施工过程中的监测和风险控制也是一大挑战,需要采取有效的措施来保障基坑的安全施工。

如何在复杂条件下设计和施工深基坑,成为了工程领域亟待解决的问题。

通过深入分析影响因素、合理设计支护结构、探讨施工技术,可以有效地解决复杂条件下的深基坑设计与施工难题,保障工程的安全与稳定。

本文将探讨如何在复杂条件下设计深基坑,并提出相应的解决方案,为工程领域提供参考与借鉴。

1.3 研究意义在复杂条件下进行深基坑设计与施工是当前工程领域面临的重要问题之一。

随着城市化进程的加快和建筑结构的日益复杂化,对于深基坑的需求也在不断增加。

由于地质条件、环境因素、结构要求等多种复杂因素的影响,传统的基坑设计与施工技术已经无法满足当前需求。

对于复杂条件下的深基坑设计与施工技术的研究具有重要的意义。

《2024年软土地区深基坑施工引起的变形及控制研究》范文

《2024年软土地区深基坑施工引起的变形及控制研究》范文

《软土地区深基坑施工引起的变形及控制研究》篇一一、引言随着城市化进程的加速,高层建筑、地铁等大型基础设施的建设日益增多,深基坑施工在软土地区的应用也愈发普遍。

然而,软土地区地质条件复杂,深基坑施工容易引起周边环境的变形,进而影响建筑物的稳定性和安全性。

因此,对软土地区深基坑施工引起的变形及控制进行研究,对于保障工程质量和安全具有重要意义。

二、软土地区深基坑施工变形机理1. 软土特性软土地区土质疏松、含水量高、压缩性大、强度低等特点,使得深基坑施工过程中容易发生变形。

在施工前,必须对地质条件进行详细的勘察和了解。

2. 变形机理深基坑施工过程中,由于土方开挖、支撑结构施工等因素,使得基坑周围土体发生应力重分布,进而导致土体位移、隆起、坍塌等变形现象。

这些变形现象不仅影响基坑本身的稳定性,还可能对周边建筑物、道路、管线等造成损害。

三、深基坑施工变形控制措施1. 合理设计支护结构支护结构是控制深基坑变形的重要措施。

设计时需根据地质条件、基坑深度、周边环境等因素,选择合适的支护结构类型和参数。

同时,应确保支护结构具有足够的强度和刚度,以承受土方开挖和支撑结构施工过程中的荷载。

2. 优化施工工艺施工过程中应采取分步开挖、及时支撑等措施,以减小土体应力重分布的范围和速度。

同时,应控制每步开挖的深度和宽度,避免过大过快的开挖导致土体失稳。

在支撑结构施工时,应确保支撑结构的施工质量,使其能够及时有效地承受荷载。

3. 监测与反馈在深基坑施工过程中,应进行实时监测,包括基坑变形监测、支护结构受力监测、周边环境变化监测等。

通过监测数据及时反馈施工过程中的问题,以便采取相应的措施进行调整和优化。

同时,应建立完善的预警机制,一旦发现变形超过允许范围,应立即停止施工并采取紧急措施。

四、实例分析以某软土地区深基坑工程为例,通过采用合理的支护结构设计、优化施工工艺以及实施严格的监测与反馈措施,成功地控制了深基坑施工过程中的变形。

历史风貌区复杂环境下深基坑支护设计和施工技术

历史风貌区复杂环境下深基坑支护设计和施工技术
化, 第 i 在 道混 凝土 支撑 上 布置 施工 栈桥 见 图 3 。
50 m 0 。现场 应 配备 足够 的潜 水泵 , m 由专人 负 责将 积 水
及 时抽 出坑 外汇 入 外 围排 水 明沟 ,再用 强 排 方式 将 沟
内积水 排 出 。为确 保 围护结 构 安全 , 集水 井及 排水 沟布
效 地控 制 并减 小基 坑 及环 境 的 变 形是 围护设 计 及 施 工
中 的一个 重点控 制 项 目。即按照“ 基坑 变形 控 制更 严 于 强 度 控 制 ” 目标 要 求 , 采 用 刚 度 较 大 , 定 性 较 的 宜 稳 强 的 围护支 撑体 系 。
保 证搅 拌桩 的搭接 ;不 能补 桩 的部 位 采用 高 压 旋 喷桩

表 1 各土层主要物理 力学指标
地 层 层 底 层 厚 / 重 度 / ‘。 P/ 。 / 编 号 土层 标高 / m (N・。 ( k a 渗透性 备注 Ⅱ k i。 。) P n)
① 素填土
① 。冲填土
1. 1. 1. 微透水 9 2 40 96
关键 词 : 深基坑 ; 支撑 ; 桥 ; 水; 史风 貌 栈 降 历
1 工 程 概 况
云 南路 商 务会 馆 工程 建筑 高 度 1 ( 2m 阁楼 层 顶板 标 高 l ) 为地 下 3层 , 6m , 地上 4层 的私人 会馆 。 划 占 规 地 面积 l5 0 3m, 6 . 总建筑 面 积 约 68 5 2 。 1 . 7m。建筑 效

⑧ 。粘土 ⑨ 。粘土
一 77 40 2. 3. 68 1.0 . O1 O9 . 弱透水 承压含 一 57 80 2. 3. 66 2 .0 . O2 14 . 弱透水 水层

《2024年软土地区深基坑施工引起的变形及控制研究》范文

《2024年软土地区深基坑施工引起的变形及控制研究》范文

《软土地区深基坑施工引起的变形及控制研究》篇一一、引言随着城市化进程的推进,建筑工程的深度和复杂性日益增加,特别是在软土地区,深基坑施工成为了建筑行业面临的重要问题。

软土地区的地质条件复杂,深基坑施工往往伴随着土体变形,这对周边环境及建筑物安全构成威胁。

因此,研究软土地区深基坑施工引起的变形及控制措施,对于保障施工安全、提高工程质量具有重要意义。

二、软土地区深基坑施工变形分析1. 变形类型及原因在软土地区进行深基坑施工时,常见的变形类型包括基坑隆起、周边地面沉降及相邻建筑物变形等。

这些变形主要由以下几个因素引起:(1)土体应力重分布:施工过程中,土体应力重新分布,导致土体发生位移和变形。

(2)地下水位变化:基坑开挖导致地下水位上升或下降,引起土体固结或松动。

(3)支护结构位移:支护结构的不稳定或设计不合理,导致结构位移,进而引发土体变形。

2. 变形影响分析深基坑施工引起的变形对周边环境及建筑物安全具有较大影响。

一方面,地面沉降可能导致周边道路、管线等设施损坏;另一方面,基坑隆起及建筑物变形可能影响相邻建筑物的稳定性及使用安全。

此外,变形还可能引发环境问题,如地面开裂、地下水污染等。

三、深基坑施工变形控制措施为有效控制深基坑施工引起的变形,需采取一系列措施。

这些措施主要包括以下几个方面:1. 合理设计支护结构:根据地质条件、基坑深度及周边环境等因素,设计合理的支护结构,确保结构稳定,防止土体位移和变形。

2. 优化施工工艺:采用先进的施工工艺和技术,减少对土体的扰动和破坏,降低变形发生的可能性。

3. 地下水控制:采取有效的地下水控制措施,如设置止水帷幕、合理降低地下水位等,以减少地下水位变化对土体的影响。

4. 监测与反馈:对深基坑施工过程进行实时监测,包括土体位移、支护结构位移、地下水位等,根据监测结果及时调整施工参数和措施,确保施工安全。

5. 应急预案:制定针对可能发生的变形的应急预案,包括预警机制、应急救援队伍、救援设备等,以便在发生变形时能够迅速、有效地应对。

施工中防止深基坑变形的方法

施工中防止深基坑变形的方法

施工中防止深基坑变形的方法在建筑施工过程中,深基坑的施工是一个关键的环节。

深基坑的变形不仅会对施工安全造成威胁,也会对周边建筑和地下管道等设施造成不可估量的损失。

因此,采取科学有效的方法来防止深基坑变形至关重要。

本文将从设计优化、施工控制和监测管理等方面分析深基坑防变形的方法。

一、设计优化在深基坑的设计阶段,需要充分考虑土体力学及水文地质等因素,以确保基坑结构的稳定性。

设计优化的方法主要包括:1. 合理选择支护结构:根据实际情况选择合适的支护结构,如悬臂墙、钢支撑、嵌岩支护等。

不同工程场地和土质条件下,合适的支护结构有所不同,需要根据实际情况进行选择。

2. 考虑地下水位变化:在设计时,需要考虑地下水位的变化对基坑的影响。

采取适当的排水措施,如设置水泵、排水管道等,以降低地下水位对基坑变形的影响。

3. 掌握地基承载力:在设计阶段,需要进行充分的地质勘测,了解地基的承载力情况。

根据地质勘测结果,合理确定基坑的设计深度和尺寸,以确保基坑在设计载荷下的稳定性。

二、施工控制在基坑的施工过程中,需要采取一系列的措施来控制基坑的变形。

施工控制的方法主要包括:1. 合理施工顺序:在施工过程中,需要根据基坑的特点和支护结构的要求,制定合理的施工顺序。

比如,在施工时先进行桩基础的打桩工作,再进行基坑的开挖工作,有效控制基坑的变形。

2. 适时回填土方:在基坑开挖后,及时进行回填土方,增加基坑的抗变形能力。

回填土方应采用合理的压实方法,保证土方的密实度。

3. 控制施工振动:在施工过程中,需要控制施工所产生的振动。

采取减振措施,如合理设置振动监测仪器,适当调整施工机械的工作方式,以降低施工振动对基坑变形的影响。

三、监测管理在施工过程中,监测基坑的变形情况十分重要。

通过对基坑变形的实时监测,可以及时发现问题并采取相应的措施。

监测管理的方法主要包括:1. 安装监测设备:在基坑周边设置合适的监测设备,如测斜仪、位移计等。

这些设备可以监测基坑的形变情况,并提供及时的数据反馈。

复杂环境条件下深基坑支护方案设计

复杂环境条件下深基坑支护方案设计

复杂环境条件下深基坑支护方案设计新基建将会大大推动基坑工程的建设,一方面,基坑工程的深度和广度日益增加;另一方面,当前城市大量建设的高楼大厦给基坑工程的施工带来了巨大的难度。

在一些土质构造繁杂、土层地质复杂、土质特征多样,开挖深度大,施工范围狭小,临近周边建筑尤其是高层建筑较近,对变形反应敏感的区域的深基坑工程施工不断增多,这就导致了在支护过程中的复杂性较大,同时支护施工周期长、工序复杂,造价较高,为了避免可能出现的不确定性问题,就需要采用更高效、安全的施工设计方案,为顺利施工提供有效的保障。

基坑支护破坏是造成基坑重大事故的主要原因,因此在施工中必须要针对地基基底隆起、管涌、流土、沉降、主体倾斜甚至是结构开裂等现象,合理设计参数,破除周围环境的限制,做好支护方案的设计和施工技法的优化。

1深基坑支护的技术方法和数值模拟1.1深基坑支护的技术方法深基坑支护方法种类较多,都处于不断完善之中,目前基坑开挖的方法主要有明挖技术、暗挖技术、盾构技术、沉管技术、注浆技术、盖挖技术以及冻结技术等,随着施工技术的不断提高,目前又有计算机化掘进方法、全过程机械化开挖支护方法、盾构施工方法;预切槽方法等。

传统深基坑支护工程一般采用放坡开挖、内支撑与锚杆、土钉墙技术以及和钢板桩支护技术。

由于高层建筑不断增多,为了提升支护的安全性,许多新的技术和方法被应用到基坑支护当中,基坑逆作法就是一种典型的方法,在地质条件复杂的深基坑应用广泛,通过采用连续墙等支护结构,自下向上逐渐施工,实现地上和地下同时施工,由于又能挡土,又能挡水,因此,地下连续墙工艺在目前应用最为广泛。

该工艺主要应用于砂粒土、软黏土、砾石的土层中,深度可达150m。

施工中可以采用碾磨机结合传感器技术,提升自动化施工的精度和控制能力。

1.2深基坑支护的数值模拟为了更好地进行计算,就要对深基坑的支护方案进行数值模拟该方法,其结果准确,受力分析精准,通过数值模拟能够深入分析支护结构的变形、沉降以及其影响范围与规律。

复杂环境条件下深基坑施工过程常见问题分析及对策

复杂环境条件下深基坑施工过程常见问题分析及对策

复杂环境条件下深基坑施工过程常见问题分析及对策摘要:对于复杂环境条件下的基坑,采用单一支护形式已经不能解决实际问题,必须采用多种支护形式联合使用,以保证施工及周边安全。

本文以某深基坑工程为例,介绍多种支护形式在复杂环境条件下深基坑设计中的应用。

结合不同支护形式的特点,对施工过程中成桩常见问题进行分析,并根据实践工程经验,提出解决方法。

关键词:深基坑设计;支护结构;常见施工问题随着城市化建设和地下空间开发的不断加速,基坑工程的地上及地下环境愈加复杂,其规模和深度也不断加大,例如开挖范围内遇到多层地下水,工程地质、水文地质条件愈加复杂化,既有建筑物、地下管线、周边道路等环境对基坑的影响也逐渐增大,基坑施工过程中的风险和难度也逐渐增大。

对于复杂环境条件下的基坑,采用单一支护形式已经不能解决实际问题,必须采用多种支护形式联合使用,以保证施工及周边安全。

在基坑施工中,应加强对容易出现质量通病的环节进行管理,并采取相应的控制措施。

1.工程概况拟建设项目为一类高层公共建筑,建筑面积6.5万m2,地下建筑面积2.3万m2,地上建筑面积4.2万m2。

基坑开挖深度5.8m~16.60m,开挖面积约1.4万m2,东西长约150m,南北长约123m,基坑安全等级为一级,局部地方为二级,基坑使用年限为1年。

本基坑项目场地西侧、东侧、南侧都临近既有建筑物、在建建筑物或道路,北侧为绿地,属于复杂环境条件下的基坑开挖。

2.基坑施工中的难点及施工方案2.1施工中难点分析基坑开挖范围内涉及到两层地下水,包括潜水和层间潜水,给基坑设计及施工带来较大的影响。

基坑施工中应重点注意地下水控制方法的选择。

基坑开挖面积较大(约1.4万m2)、平面尺寸复杂、深度较深(16.6m)、周边环境复杂,对选取基坑支护形式及施工过程带来很大难度。

2.2深基坑支护方案根据建筑物基础形式及埋深、基坑及周围环境的特点,有针对性的选择合适的支护形式,例如在临近既有建筑物地下室的有限土体部位采用双排桩+小间距短锚杆,以控制桩顶变形;在两建筑地下室通道狭长部位,空间较小,不利于锚杆施工,采用钢管内支撑形式;在基坑深度较小、且无法放坡的地段,单排悬臂桩造价较高,采用微型钢管桩+预应力复合土钉墙,既可以减小造价,又能保证基坑安全;对于基坑深度较大、且坡顶可以适当削坡的位置,可以使用土钉墙+桩锚联合支护体系,可有效的控制基坑变形,又能取得很好的经济效益。

高层建筑复杂环境条件下基坑变形与施工控制研究

高层建筑复杂环境条件下基坑变形与施工控制研究

高层建筑复杂环境条件下基坑变形与施工控制研究[摘要]深基坑变形控制是岩土工程研究中的一个新领域,本文在阐述基坑变形机理及基坑变形的施工影响因素的基础上,提出控制基坑变形的措施,为深基坑的设计和施工提供参考。

[关键词]基坑;变形;施工控制当前,随着我国城市建设规模的扩大,高层建筑越来越多,基坑工程面临挖深加大、土方开挖周期长、基坑周边环境复杂等诸多问题。

由于这些深大基坑一次性卸荷量大,施工工期长、施工条件复杂困难,使得深基坑开挖对环境的影响十分显著,主要表现为周边建筑、道路、地下管道和管线因地基不均匀沉降开裂或断裂破坏等。

因此,了解深大基坑的卸荷变形性状和产生的影响的基础上,采取针对措施控制基坑变形,以控制深大基坑的卸荷影响和保护周边环境是目前基坑工程中面临的一个迫切而重要的课题。

1.基坑开挖变形机理1.1坑底土体隆起。

坑底土体隆起是坑底土体原有应力状态因垂直卸荷而改变的结果。

在开挖深度不大时,坑底土体卸荷后发生垂直向的弹性隆起,坑底弹性隆起在开挖停止后很快停止,这种坑底隆起基本上不会引起围护墙外的土体向坑内移动,随着开挖深度的增加,基坑内外的土面高度差和地面各种超载作用下,就会使围护墙外侧的土体向基坑内移动,引起围护墙的变形,同时在基坑周围产生较大的塑性区,引起坑内土体的塑性隆起和坑周地面沉降。

尤其当塑性变形发展到极限状态时,基坑外的土体向坑内产生破坏性的滑动,使基坑失稳,基坑周围地层发生大量沉陷。

1.2围护墙变形和位移。

基坑开挖时,荷载不平衡导致围护墙体产生水平向变形和位移,从而改变基坑外围土体的原始应力状态而引起地层移动。

基坑开挖时,围护墙内侧卸去原有土压力,而基坑外侧受到主动土压力,坑底墙体内侧受到全部或部分被动土压力,不平衡土压力使墙体产生变形和位移。

围护墙的变形和位移又使墙体主动土压力区和被动土压力区的土体发生位移,墙外侧主动土压力区的土体向坑内移动,使背后土体水平应力减小,剪力增大,出现塑性区;而在开挖面以下的被动区土体向坑内移动,使坑底土体水平向应力加大,导致坑底土体剪应力增大而发生水平向挤压和向上隆起的位移。

复杂环境条件下高水位深基坑变形控制设计探讨

复杂环境条件下高水位深基坑变形控制设计探讨
定性 要求 , 还要 求 基坑 围护 体 系 的变形 小 于某 一 控
质条件( 含地下水条件 ) 和环境条件 、 气象条件 、 场
地 红 线条 件的 基础 上 , 基 坑支 护 结 构及 可 能影 响 对 的周边 环境 进行 变形验 ( ) , 估 算 在支 护 结 构体 满 足 强 度 及稳定 的前 提 下 , 制 位移 在 环 境 允许 的范 围 控 内 , 理确定 其 变形控 制量 , 合 并进 行支 护方案 的选 择 和优 化 , 择 合理 的变 形控 制 技 术 ( 并选 措施 ) 。在 方 案 实施 过程 中实行 动 态设 计 , 以确 保 基 坑 变形 对 周
中 图 分 类 号 :U 7 . T 4 32 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :6 2— 4 8 2 1 )4— 0 9— 5 17 7 2 ( 02 0 03 0
St dy o De or a i u n f m ton Con r lDe i fDe p und i ti H i a e v lDiti tunde m p e t o sgn o e Fo aton Pi n gh W t r Le e src r Co l x Env - i
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Ke r s y wo d : ̄u d t n p te g n e ig;c mp e n io me tc n i o n ai i n i e r o n o lx e v r n n o d t n;h g trl v l e p f u d t n p t e oma i i h wae e e ;d e o n ai i ;d fr — o t n c n r ld sg i o t ein o o

复杂周边环境基坑工程变形控制技术

复杂周边环境基坑工程变形控制技术

复杂周边环境基坑工程变形控制技术【摘要】在开挖基坑时,会使得周边的土体发生位移变形;当开展复杂周边环境基坑工程时,变形控制则为工程主要的控制条件。

其中,在进行基坑工程设计之前,工作人员应仔细调查周边的环境,并以此为依据来将基坑变形的控制指标确定下来;而在设计时,则应对开挖基坑对周边环境产生的附加变形情况进行预估,并采取相应的隔离或加固措施。

本文就周边环境复杂的基坑工程的变形控制技术展开探究。

【关键词】复杂周边环境;基坑工程;变形控制技术1.复杂周边环境基坑工程变形控制技术的主要流程在开展复杂周边环境基坑工程的变形控制时,应当采取调查周边环境、支护结构设计、工程施工以及监测基坑等措施[1]。

其中,图1为基坑工程变形控制的主要流程。

图1 复杂周边环境基坑工程变形控制流程图在开展复杂周边环境基坑工程设计之前,工作人员应仔细调查周边的环境,并以此为依据来确定基坑变形的控制指标;在开展工程设计时,则应对开挖基坑对周边环境产生的附加变形情况进行预估,当预估的变形值比变形控制指标还要大时,就需要采取相应的隔离或加固措施;而在实际施工过程中,还应严格监测周边环境及支护结构,并借助变形监测,来对周边环境受到基坑工程的影响程度进行了解,当实际测量的变形对于变形的控制值时,就需要将原因及时找出,并合理调整工程设计或施工方案[2]。

2.复杂周边环境基坑工程变形控制的相关指标在城市化进程不断深入的影响下,基坑周边环境也受到了更加严格的保护要求。

在开展工程设计之前,需专项调查基坑的周边环境,并以环境保护要求,周围环境受到基坑开挖的影响程度,以及周边环境承受附加变形能力等为依据,来对基坑变形的控制指标进行确定。

在多数情况下,由于问题较为复杂,因而在确定基坑周边环境承受附加变形能力,以及对周边环境受到基坑开挖的影响程度进行预测时,会存在不小的困难,此时就无法针对某一具体的基坑工程确定科学合理的变形控制指标。

在此种情况下,一项行之有效的方法便是根据已成功的工程资料来确定具体的变形控制指标[3]。

深基坑施工造成周边建筑物沉降变形的原因和防控措施

深基坑施工造成周边建筑物沉降变形的原因和防控措施

深基坑施工造成周边建筑物沉降变形的原因和防控措施下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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浅谈深基坑变形控制研究进展

浅谈深基坑变形控制研究进展

结构水 平位移 。在 每个阶段的计算中,不能正确反 应施工过程中支护结构承受力的连续性。 2 .变形预测法 深基坑在变形计算 中采用以往的风险方法不能 反应很多因素的影响, 不能准确计算深基坑的变形 。 目前 ,对动态数据处理 的一种有 效方法 是时间序列 分析预测法 。这种方法主要是利 用参数模 型,对观
e t h emo t d e mn e e d s . he T r e f o r e , he t d e e pf o u n d a t i o np i t i st r a -
位移和坑底土体 的隆起 ,维护结构在两侧压力差 的 影响下影响深基坑土体变形和水平位移。
1 . 国 内研 究 现 状 我 国 对 深 基 坑 变 形 的研 究 主 要 是 从 上 个 世 纪 八
沉 降 的 影 响 ,分 析 了深 基 坑 形状 、 支 护 结 构 等 因 素
引 言
随着城 市建设的快速持续发展 ,怎样控制深基 坑工程 的变 形和 安全 ,避免 由于深基 坑的变形导致 周 围设施和环境 的破坏 、开裂 、变 形,就成为工程 建设 中的一个 重要课题 。岩土 工程 中的一个重要 的 综合性学科就是 深基坑工程 ,深基坑 工程 是机构工 程、 岩 土工 程和施 工技术等多种 学科相互交叉而成 ,
c o n s t r u c t i o n a ∞ v e r y c o mp l e x . Wi t h t h e a c c e l e r a t i o n o f u r b a n c o n s t r u c t i o n , t h e t r a d i t i o n l a d e 印 f o u n d a t i o n d e s i g n c a n n o t me ・

复杂环境下的大型深基坑中心岛法施工与变形控制

复杂环境下的大型深基坑中心岛法施工与变形控制
工期大大缩短 ,并节约 了大量支撑体 系投入 。设计 时采 用传统 力学方法和 有限元数值 分析等 方法进行 基坑 变形计 算分析 ,并结 合工程特点 实施设计方案和施 工工艺优化 ,监m 结果表 明,基坑 变形控制效果 良好 。 ' l
【 关键词 】深基坑 中心岛法 有 限元数值分析 变形控制
第3 2卷第 8期
V0 .2 13 No 8 .




B ID N 0 S R C 1N U L I GC N T U T0
复 杂 环 境 下 的 大 型 深 基 坑 中 心 岛 法 施 工 与变 形控制
Ce talsa e ho orCon tuc i nd n r ll nd M t d f s r ton a De or a i f m ton Con r e a ge a d Supe e t ol ov rL r n rDe p F oun ton Pi de da i tun rCom pl a e i t d Con ton c dii
33万 m , . 开挖深度 1. m 55 。周边建筑和人流密集 , 地下管线
复 杂 , 坑 紧 邻 城 市 道 路 或 建 筑 物 , 行 中的 城 市 高 架 轻 轨 基 运 1 线 距 基 坑 南 侧 仅 约 2 。 号 O m
场地地层呈典型的长江 I 阶地二元结构特征 , 级 基坑开 挖深度范 围内主要 为黏土 、 质粘土 、 砂粉 土互层和粉砂 粉 粉 层。 承压水赋存于砂性土层中 , 与长江有密切 的水 力联系 , 水
入考虑分析。 根 据 整体 模 拟 计 算 分 析 , 坑 中部 区域 土 方 开 挖 至 基 底 基
时, 基坑 周边最 大水平位 移为 1. m , 向最大 ( 降 ) 1 m竖 7 沉 位 移为 49 m ( 2 ; . m 图 )周边 区域护壁 土体挖 除、 支撑结构 形成 后, 基坑周边水平与竖 向位移基本 无变化( 3 。 图 )

复杂工程环境条件下超深基坑支护设计

复杂工程环境条件下超深基坑支护设计
加 。基坑工 程 出现两 个 明显 的趋势 :基坑 深
2 1 车站 结构 概 况及周 边环 境 .
北 京 市 轨 道 交 通 机 场 线 东 直 门站 位 于 东二环 路 东侧 ,东西走 向。车 站南侧 紧邻 东 直 门外 大街 ,西侧 有东 直 门立 交北桥 和地 铁 2号 线 东直 门站 。北侧 紧邻东 直 门交通枢 纽
25 m。变形量在设计要求范围内。二种支 3m
护方 案相对 比,新 支护方 案每 米巷 道 比原方
案可 节省 1 8 . 3 25 ,节 约成本 约 4 . 6元 64 %。
6 d后趋 于稳 定 ,顶板 最大 下沉 2 l 2 1mm,底
复 杂 工程 环 境 条 件 下超 深 基 坑 支 护设 计
度越 来越 大 ,工 程环 境越来 越 复杂 。基坑 环 境 保护 的要求在 不 断的提 高 ,同时基 坑 失效
事 故所带来 的危 害也越 来越 严 重 。如 何确 保 在 城 市 密 集 的 建 成 区 的深 基 坑 工 程 施 工 安
的地下 工程 ( 为地铁 l 线 东直 门站 ) 现 3号 。
的课题 。
本 文 介 绍 了 机场 线 东 直 门站 深 基 坑 的 设 计方 案 。在 方案拟 定过程 中 ,认真 研 究基
下五层 三 跨双柱 的箱 形结 构 ,长 3 .5 27m,宽
2 .4 24 m,深 2 . 75 m)为 明挖法施 工 ,其 中 B
坑的工程环境,使基坑支护结构与周边环境 条 件相 结合 。同时 ,在 方案 拟 定阶段 强 调基
坑 变形控 制 的重 要 性,通过 调 整支 护参 数 , 降低 基坑 变形对 周 边环境 的影 响 。 目前 ,该工程 主体 结构 已竣 工 。在 整 个 深基 坑开 挖和结 构 回筑 过程 中,保证 了基坑

复杂周边环境条件下深基坑工程的设计与施工

复杂周边环境条件下深基坑工程的设计与施工
浙 江建筑 , 2 第 7卷 , 8期 ,0 0年 8月 第 21
Z ein o s u t n,Vo. 7,No 8 u . 0 0 h ja gC n t ci r o 12 . ,A g 2 1
复 杂 周 边 环 境 条 件 下 深 基 坑 工 程 的 设 计 与 施 工
T e d sg n o s r c in o e p e c v t n h e in a d c n tu t fd e x a a i o o e gn e ig u d rc mpia e i u t n e n ie r n e o l t d cr ms a c s n c c

土 类
杂 填 土 淤 填 土
含 水 率 w % /
4 9 5. 3 . 2O 4 0 7.
陈 东 , 吕蒙 军
CHEN n Do g,LV e g M n
Hale Waihona Puke f . 江 省 建筑 设 计 研 究 院 . 江 杭州 3 0 1 2 杭 州 运 河 集 团投 资 发 展 有 限公 司 , 江 杭 州 3 0 1 ) 1浙 浙 105;. 浙 104

要 : 着 城 市建 设 的 发 展 , 于 市 中 心 区域 的 深 基坑 工 程 越 来 越 多 。如 何 在 道 路 管 线 设 施 及 既 有 建 筑 物 的 包 围下 , 狭 随 位 在
设计施工提供借鉴。
关键词 : 深基 坑 围护 ; 杂环 境 ; 下 连续 墙 ; 墙合 一 复 地 二
中 图分 类 号 : U 7 . T 432 文献 标 识 码 : B 文 章 编 号 :0 8—3 0 ( 0 0 0 0 2 0 10 7 7 2 1 ) 8— 0 8— 3
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复杂环境条件下高水位地区深基坑变形控制设计探讨王荣彦(河南郑州,450053 )摘要:到目前为止,国家、行业和地方规范尚没有从理论高度对基坑工程的变形控制设计加以明示。

笔者在查阅国内大量文献基础上,结合多年的工程实践对基坑变形控制设计的概念、含义及基坑变形控制设计的设计内容进行了初步的探讨。

对今后开展基坑工程的变形控制设计有一定的参考价值。

关键词:复杂环境条件高水位地区深基坑变形控制设计1.概述本文所说的复杂环境条件是指在小于0.5H(H:指基坑深度)内有建(构)筑物、道路、管线等需要采取工程措施加以保护。

所说的高水位地区是指地下水位在基坑深度以上,需要采取降水或止水措施以确保基坑挖土、基础施工的安全和正常进行。

根据龚晓楠教授[1],目前对基坑工程的设计方法有两种:(1)基坑工程稳定控制设计:当基坑周围空旷允许基坑周围土体产生较大变形时,基坑围护体系满足稳定性要求即可;(2)基坑工程变形控制设计:当基坑紧邻市政道路、管线、周围建构筑物,不允许基坑周围地基土体产生较大的变形时,基坑围护设计应按变形控制设计。

它不仅要求基坑围护体系满足稳定性要求,还要求基坑围护体系的变形小于某一控制值。

按变形控制设计不是愈小愈好,也不易统一规定。

龚晓楠教授[1]又提出,现有规范、规程、手册及设计软件均未能从理论高度加以区分。

我国已有条件推广根据基坑周边环境条件采用按稳定控制设计还是按变形控制设计的设计理念。

就笔者目前接触到的有限资料,最早提出基坑工程按变形控制设计的设计理念见于1996年8月由侯学渊、刘国彬撰写的的《软土基坑支护结构的变形控制设计》一文[2]。

此后,1996年孙家乐[3],1999年熊巨华[4],1999年俞建霖[5],2002年刘兴旺[6],2003年刘红军、吕三和[7],2008年王文东[8]分别从不同方面就自己的研究领域针对“基坑变形控制设计”这一设计理念进行论述,受益匪浅,也深受启发。

以下愿意就该问题发表自己的一点看法,供同行参考。

2.基坑工程变形控制设计的概念和内涵什么叫基坑工程变形控制设计?查阅有关文献,仁者见仁,智者见智。

笔者试做如下解释:所谓变形控制设计是指在充分了解周边环境的前提下,综合考虑基坑深度、地质条件(含地下水条件)和环境条件、气象条件、场地红线条件的基础上,对基坑支护结构及可能影响的周边环境进行变形验(估)算,在支护结构体满足强度及稳定的前提下,控制位移在环境允许的范围内,合理确定其变形控制量,并进行支护方案的选择和优化,并选择合理的变形控制技术(措施)。

在方案实施过程中实行动态设计,以确保基坑变形对周围道路、地下管线、建(构筑)不会产生不良影响,不会影响其正常使用为目的。

这一设计理念就叫基坑工程变形控制设计。

基于此,要做好基坑工程的变形控制设计应包括以下内容但不限于以下内容:(1)明确周边环境(建、构筑物、道路、地下管线)的位移变形量(包括变形速率);((2)做好基坑工程的概念设计,对支护方案进行比选,在正确选型的基础上对支护结构进行优化设计(如对支护桩嵌固深度、刚度的调整拉锚采用扩大头锚杆调整位置、调整预应力以控制变形等);(3)对支护结构和保护对象进行变形预测分析和估算,必要时调整、补充或优化设计;(4)选择合理的止水帷幕,并控制施工质量防止基坑发生大的涌砂事故,以控制基坑变形;(5)设计合理的土方开挖方案以控制基坑的不正常变形;(6)科学、全面监测、分析,随施工过程及反馈信息及时调整设计方案,实行动态设计,当变形过大时及时采取工程措施;(7)有效的变形控制技术及应急措施。

3.深基坑变形控制设计的主要内容3.1明确基坑工程及周边环境的位移变形量(包括变形速率)2009年3月,随着文献[9]的发布,我国第一次以国标的形式对基坑支护结构及周边环境的保护对象就监测项目、监测点布置、监测方法及精度要求、检测频率、监测报警、数据处理及反馈等进行了系统的要求和规定。

按照支护结构类型和基坑等级的不同对支护结构的报警值分别从累计值、变化速率和相对基坑深度控制值三方面取其小值确定;对基坑周边保护对象从累计值和变化速率两方面控制,具体详见文献[9]第8.0.4和8.0.5条。

3.2进行基坑工程概念设计,做好支护方案比选。

在选择合理的支护类型基础上进行方案优化。

1、根据文献[8],将主体工程与支护结构相结合的设计方法,已在上海地区几十项深大基坑中得到广泛应用,该方法可以有效控制基坑变形,有效保护周边环境,效果较好。

2、根据文献[10]在复杂环境条件下高水位地区深基坑支护方案选型中,郑州地区多采用刚度较好的单一的桩锚支护体系或联合支护体系(即上部土钉下部桩锚支护体系),当然也有别的支护体系,这里不一一列举。

在此基础上再进行细部的优化设计。

即所谓先进行概念设计,进行方案比选,再进行优化设计如:(1)增大排桩断面,增大支撑刚度或增大排桩的嵌固深度;(2)改变支撑锚杆的位置及刚度、预应力设置;(3)采用新工艺,如桩锚支护结构中的锚杆由普通的预应力锚杆(索)调整为扩大头锚杆,以增加抗拨力,有效控制基坑变形。

以下试以郑州东区某深基坑采用桩锚支护支护形式,其中的锚杆采用扩大头锚杆为例,说明优化设计的重要性及效果。

该基坑挖深11.5m,基坑的西侧、南侧紧邻城市主干道,距离仅7-8m。

基坑影响范围内的土层为:0-7.0 m黄色稍密粉土;7.0-19.0m 为灰色可塑粉质粘土夹灰色稍密粉土;19.0-29.0m为中密到密实细砂。

地下水位5.5m。

(1)方案比选及确定: 在方案比选专家论证的基础上确定在基坑南侧、西侧采用双排水泥土搅拌桩截水方案,支护方案采用联合支护法即上部5.0m采用土钉墙支护形式,下部采用桩锚支护。

(2) 在总体方案确定后对方案进行优化。

在对郑州东区类似基坑类似支护形式对比分析并经专家论证对方案进行优化,最终确定:其中的桩为CFG后插筋钻孔灌注桩,非普通的钻孔灌注桩,采用不均匀配筋;其中的锚杆非常规的、普通的预应力锚杆,锚杆采用LXK 工法提倡的扩大头锚杆。

具体详细参数见表3.2.1、3.2.2、3.2.3、3.2.4。

计算的支护结构安全系数见表3.2.5。

表3.2.1 上部土钉墙坡度信息表3.2.2 止水帷幕(水泥土搅拌桩)设计有关参数表3.2.3 下部护坡桩设计有关参数表3.2.4 预应力锚桩设计有关参数注:第一、二排锚索施加预应力为250KN。

采用普通42.5#纯水泥浆,水灰比0.75:1,泵压力值为1.2-2.4Mpa,注浆总量不少于100kg/m。

桩顶冠梁设计参数:截面积500×800,浇注砼C25,配筋6Φ18箍筋Φ8@200、加强筋Φ12@2000。

锚桩连梁:2×22#槽钢。

楔型垫板:250×250钢板厚25mm。

锚具、夹片:OVM15系列。

表3.2.5 计算的支护结构安全系数(3)在基坑桩顶共布置6个水平位移监测点,路面共布置6个沉降监测点。

实测结果表明,桩顶水平位移在5.6-12.0mm(而预估的桩顶水平位移为21.5mm),桩顶最大水平位移相当于基坑深度0.11%H。

对应的路面沉降在2.9—6.8mm。

根据对郑州东区类似地层类似深度类似支护型式的基坑变形调查结果,其桩顶最大水平位移多在18.5—39.0mm,相当于基坑深度的0.22—0.38%H。

根据吴铭炳[11],福州市24项基坑工程111根桩身变形测试成果统计资料:①桩撑方案的桩身位移:2.2-70mm,平均30.0mm;②钢管支撑方案27.8—88.7mm,平均60.2mm;③竖向斜支撑31.3—118.8mm,平均76.0mm;土锚支护桩身最大位移:45—110.2mm,平均79.0mm。

上述工程土质接近,基本反映了支护结构本身对位移的控制作用。

也反映了排桩位移主要受支护结构本身刚度控制。

只是论文没有给出基坑深度与桩身位移的关系。

当然其中也反映了施工质量不同对桩身位移的影响。

根据徐中华[12]对上海地区80个采用钻孔灌注桩围护结构的实测数据,所有基坑的最大侧移随基坑深度的增加而增大,基本介于0.1%H—1.0%H,平均0.44%H。

当然郑州东区的土质与上海、福州相比要好的多,三地采用的支护方案也有不同程度的差异,且也有施工质量的因素影响等等。

但从上述三地的大致对比,可以看出,在总体方案确定后进一步优化设计方案对控制基坑位移影响显著。

3.3对支护结构和保护对象进行变形预测分析和估算。

基坑工程是支护、降水、基坑开挖的系统工程,因此,基坑施工对周围环境的影响可分为:(1)支护结构施工及结构本身变形对周围环境的影响;(2)长时间大幅度基坑敞开降水对周围环境的影响;(3)基坑开挖或超挖对周围环境的影响。

3.3.1支护结构施工及结构本身变形对周围环境的影响。

1对支护桩的施工对周围环境的影响应从采取合适的工程措施上解决。

如郑州东区护坡桩采用钻孔灌注桩时,多采取套打、优质泥浆护壁、提高成孔质量,防止孔壁坍塌,尽量减少对基坑周边土体的影响。

2对支护体本身变形导致的对周围环境的影响评估目前的国家规范及有关基坑支护软件可近似计算或估算出支护体本身的变形。

这里不再赘述。

但对于支护结构的变形引起基坑边缘地面沉降和是否引起坑底隆起,在不同的文献中往往仁者见仁[13]。

有的学者主张将支护结构变形与地面沉降和坑底隆起结合起来综合考虑,认为支护结构变形对坑底隆起有明显影响;有的学者主张应该将坑底隆起与支护结构变形分开考虑。

一般认为,将坑底隆起单独考虑,而把支护结构变形与地面沉降结合起来考虑,至少可以简化计算模式,更便于计(估算)算。

现在一般认为,典型的地表沉降曲线有三角形曲线和正态分布曲线。

在工程实践中,地面沉降多以正态分布曲线出现较多,具体计算可参考文献[13]或其它文献。

3.3.2长时间大幅度基坑敞开降水对周围环境的影响长时间大幅度基坑敞开降水形成以基坑为中心辐射一定范围的漏斗状的弯曲水面,即所谓降水漏斗曲线。

理论、经验和监测结果反分析历来是岩土工程得以发展的必经之路。

要准确评估降水引起的地面沉降难度很大。

从理论上说,对基坑敞开降水对周围环境的影响通常按照分层总和法对欠固结的粉土层、粘土层进行沉降量估算,公式为: S=PH e ∆+01α式中S :计算的粉土层、粘土层沉降量(mm );α:压缩系数;e0:土层原始孔隙比;H:计算土层厚度(m);ΔP:由于地下水位下降施加于土层上的平均荷载(kPa);根据多年设计经验,要准确分析敞开降水对基坑周围地面及建构筑物的影响一般应注意以下问题:(1)地面沉降与场地及附近地段的降水历史有关。

如该地段的降水幅度不超过场地及其附近历史降水的幅度,引起的地面沉降会很小。

(2)受影响地段的地质条件:若该地段软土很厚,则其沉降一般会很大;(3)受影响范围内建构筑物的基础选型。

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