基坑工程桩锚支护参数优化
浅谈基坑支护优化设计
浅谈基坑支护优化设计基坑支护是土木工程中常见的一项施工技术,主要用于保障基坑的稳定和安全。
在施工过程中,基坑支护优化设计是非常重要的环节,可以有效提高施工效率和质量。
本文将从设计参数的选择、支护结构的优化以及施工工艺的改进等方面进行浅谈。
在基坑支护优化设计中,设计参数的选择十分关键。
设计参数的合理选择可以保证支护结构的稳定和安全。
基坑深度、土壤的力学性质、地下水位等因素都会对基坑支护结构的设计产生影响。
在选择参数时,需要充分考虑这些因素,结合具体工程情况进行综合考虑,确保设计的合理性。
支护结构的优化也是基坑支护优化设计的重要内容。
常见的基坑支护结构有钢支撑、桩墙、挡土墙等。
在设计过程中,可以通过调整支撑的形式、布置方式和材料选择等措施来优化支护结构。
在设计过程中可以根据基坑深度和周围环境条件,选择合适的支撑形式,如采用钢架支撑或钢筋混凝土支撑,以提高整体的稳定性。
对于一些特殊情况下的基坑支护设计,也可以采用一些创新的支护结构。
在狭窄空间条件下,可以采用臂架式的支撑结构;在需要进行地下连续墙施工的情况下,可以采用锚杆与支墙结合的方式来优化支护结构。
通过这些创新的支护结构设计,可以提高基坑支护的稳定性和工作效率。
基坑支护的施工工艺也是影响整体效果的一个重要因素。
在施工工艺上的改进可以进一步提高基坑的支护效果。
在支撑结构的施工过程中,可以采用预制装配式支撑体系,通过提前制作好的模块进行安装,可以提高整个施工过程的效率和质量。
在施工过程中还应加强工地管理,合理调配施工人力和机械设备,保证整个支护施工过程的顺利进行。
深基坑支护结构设计的优化方法8篇
深基坑支护结构设计的优化方法8篇第1篇示例:深基坑支护是指在进行基坑开挖施工过程中为了防止地基塌方、保护周边建筑物和道路安全而采取的支护措施。
深基坑开挖和支护工程是城市建设中常见的施工项目,而深基坑支护结构设计的优化方法成为了工程领域中的研究热点。
深基坑支护结构设计的优化方法包括多个方面,例如支护结构的选择、设计参数的优化、施工工艺的优化等。
在选择支护结构时,需要考虑地下水位、土质情况、周边建筑物、施工工艺等因素,以便选择最合适的支护结构类型。
设计参数的优化包括墙体厚度、支撑间距、钢筋配筋等参数的优化,以提高支撑结构的安全性和经济性。
而施工工艺的优化可以通过优化施工顺序、采用先进的施工技术等手段来提高深基坑支护工程的施工效率和质量。
在深基坑支护结构设计的优化方法中,最重要的是要充分考虑地质条件和周边环境,以便选择最适合的支护结构类型。
还需要充分利用先进的计算机软件和施工技术,以实现对设计参数和施工工艺的优化。
通过系统的研究和实践,不断改进深基坑支护结构的设计和施工方法,可以有效提高支护结构的安全性和经济性,为城市建设提供更可靠的保障。
在深基坑支护结构设计的优化方法中,需要充分考虑地质条件和周边环境。
地质条件主要包括土质情况、地下水位和地表荷载等因素。
土质情况对支护结构的稳定性和变形有着直接影响,需要通过地质勘察和试验数据来评价土的承载力和变形特性。
地下水位对基坑开挖和支护工程的施工和稳定性都有很大影响,需要根据地下水位情况选择适当的支护结构类型和设计参数。
地表荷载主要包括来自道路、建筑物、地铁等周边结构的荷载,需要通过结构分析和计算来评价其对支护结构的影响。
在选择支护结构类型时,需要充分考虑地质条件和周边环境因素。
深基坑支护结构种类繁多,包括钢支撑、混凝土墙、挡墙、桩墙等各种类型,需要根据具体的地质条件和施工要求来选择最适合的支护结构类型。
钢支撑结构适用于较宽的基坑和较小的变形要求,能够快速安装和拆除,适合于快速施工的项目;混凝土墙结构适用于较深的基坑和较大的变形要求,能够提供较大的稳定性和承载力,适合于长期固定的项目;桩墙结构适应于较软的土层和需要较高的承载能力和变形控制的项目,能够提供较好的抗浪涌能力,适合于复杂环境下的项目。
基坑支护施工方案桩锚支护形式
基坑支护施工方案桩锚支护形式基坑支护是指在各种地质条件下,为了保护和控制基坑边坡的稳定,防止基坑变形和溃塌,采取一系列的安全措施和工程技术手段进行处理。
其中,桩锚支护是一种常见且有效的基坑支护形式,本文将从桩锚支护施工方案的选择、施工工艺和施工要点等方面进行详细介绍。
一、桩锚支护施工方案的选择桩锚支护有多种形式,如钢管桩体系、钢筋混凝土桩体系和复合桩锚体系等。
选择合适的桩锚支护施工方案的关键是要根据具体的地质条件、基坑尺寸和施工要求等因素进行综合考虑。
首先需要对地质情况进行详细勘察和分析,了解地层的稳定性、水文地质条件和地下水位等信息,根据土层的性质以及地下水压力等因素确定桩锚支护方式和参数。
二、桩锚支护施工工艺1.桩体施工:根据设计要求,选择相应的桩体形式和材料,按照一定的间距进行打桩或浇筑。
在施工过程中,要注意桩体的垂直度和强度控制,确保桩体的质量。
2.桩与梁的连接:在桩体施工完成后,用钢筋混凝土梁将桩体连接起来,形成整体的支护结构。
梁的截面大小和钢筋布置要根据设计要求进行合理选择。
3.锚杆施工:在梁体上预埋好锚杆孔,然后进行锚杆的安装。
锚杆一般采用螺纹钢筋或高强度螺纹钢筋。
在安装锚杆时,要注意控制锚杆的倾斜度和沉入深度,确保锚杆与地层的连接牢固稳定。
4.浇筑支撑体:在桩体和锚杆施工完成后,对基坑周边进行支撑体的浇筑。
支撑体是起到支撑和保护地下水的作用,使用混凝土进行浇筑,同时要考虑支撑体与桩体之间的连接形式和密封性。
三、桩锚支护施工要点1.增强桩体的质量控制,确保桩体的垂直度和强度符合设计要求,避免出现倾斜和折损。
2.锚杆施工时,要按照设计要求以及锚杆的特点进行安装,并对锚杆进行质量检测,确保锚杆的安全可靠。
3.梁体的施工应符合设计要求,确保梁与桩体的连接牢固稳定,避免出现脱离或倾斜等情况。
4.支撑体的浇筑要注意混凝土的均匀性和密实性,确保支撑体与桩体之间的连接牢固,并能有效防止地下水的渗入。
深基坑支护结构设计的优化方法8篇
深基坑支护结构设计的优化方法8篇第1篇示例:深基坑支护结构设计的优化方法随着城市建设的不断发展,深基坑工程在城市建设中扮演着重要的角色。
深基坑工程是指地下结构物深度超过一定范围,需要对周边土体进行支护和加固的工程。
在深基坑工程中,基坑支护结构设计的优化是提高工程施工效率和确保工程安全的关键。
本文将从不同的角度探讨深基坑支护结构设计的优化方法。
在深基坑工程中,基坑支护结构设计的基本原则是保证工程施工的安全性和稳定性。
基坑支护结构设计的基本原则包括以下几点:1. 根据地质条件确定支护结构类型:在进行基坑支护结构设计时,首先要根据地质勘察结果确定地下结构的地质条件,包括土层性质、地下水位等信息,以选择合适的支护结构类型。
2. 合理确定基坑支护结构的深度:基坑支护结构的深度应根据周边土体的承载能力和基坑深度等因素综合考虑,避免过度挖掘导致地基沉降或支护结构失稳。
3. 选择合适的支护材料和施工工艺:基坑支护结构设计应根据具体情况选择合适的支护材料和施工工艺,确保支护结构的稳定性和耐久性。
2. 地下水位控制:地下水位是影响基坑支护结构稳定的重要因素,过高的地下水位容易导致基坑支护结构失稳。
在基坑支护结构设计中需要采取有效的地下水位控制措施,如井点降水、深井抽水等。
3. 优化支护结构类型:在进行基坑支护结构设计时,应根据地质条件和基坑深度选择合适的支护结构类型,如横向支撑结构、嵌岩支护结构等,避免因支护结构类型选择不当导致工程事故。
4. 采用新型支护材料:随着科技的发展,新型支护材料的不断推出,如钢筋混凝土、高分子材料等,这些新型支护材料具有更好的抗压强度和耐用性,可以提高基坑支护结构的稳定性和安全性。
5. 结构优化设计:在进行基坑支护结构设计时,可以采用计算机模拟分析等方法,对支护结构进行优化设计,提高支护结构的承载能力和稳定性,减少施工成本和工程周期。
三、总结深基坑支护结构设计的优化是保障工程安全和提高施工效率的关键。
深基坑桩锚支护体系的受力变形研究及优化设计
支护 体系 因其 具 有工程适 应性 强等优 势被广 泛地应 用 于施 工 场地狭 窄 、 环境 复杂 的大 型深 基坑 工程 中 。
基坑 工程是 个复杂 、 系统 的岩 土工程 , 坑 的开 基 挖 过程 中不仅涉 及 岩 土体 的 强度 问题 , 涉及 岩 土 还
体 的变形 与位移 问题 , 时还 涉 及基 坑 支 护 结构 与 同 土体 之间 的相 互作 用 , 以基 坑 开 挖过 程 中的安 全 所 是 与桩锚支 护结 构的特点 紧密 相关 的 。
定结 构 , 稳定 性较 好 , 全 性能 较高 。桩锚 支护 体 系 安 是利 用锚 杆锚 固段 与 土层 之 间 的摩擦 力 , 以及 支 护
桩嵌 入 土层所 提供 的支 撑 力来保 持整 个支 护结 构 的 稳 定性 [ , 能够 适 用 于 大 多数 深 基坑 及 超 深基 坑 1它 ] 工程 , 包括 一些 工程地 质 条件较 差 、 周边环 境控 制要
求 严格 的工 程 。 1 2 桩锚 支护体 系的工 作原 理 .
图 2 春 树 里 基 坑 支 护 工 程示 意 图
Fg 2 D a rm f rjc v riw o h n h l i. i a o oe t eve f u s u g p o C i
法则 和大应 变变 形模式 。 根据 相关 工 程 勘察 报 告 , 察所 揭 露深 度范 围 勘
泛 地 运 用 于 岩 土 工程 施 工 中 。但 是 目前 有关 基 坑 桩 锚 支 护 体 系 的理 论 研 究 往 往 无 法 满 足 现 场 施 工 技 术 的 改 进 , 很
多 以 诸 多 假 定 为前 提 的计 算 模 型并 不 能 真 实 地反 映基 坑 桩 锚 支 护 结 构 与 土 层 之 间 的关 系 , 及 桩 锚 支 护 体 系本 身 以 的 受 力 和 变 形 特 征 等 。本 文 以武 汉 市 东 湖春 树 里 基 坑 支 护 工 程 项 目为 例 , 该 工 程 深 基 坑 桩 锚 支 护 体 系 的结 构 受 对 力 及 变 形 状 况 进 行 了 ANS S有 限元 数 值 模 拟 和 分 析 , Y 同时 运 用 混合 遗 传 算 法 研 究 分 析 了基 坑 支 护 相 关 的 参数 和 约 束 条 件 , 对 该 基 坑 桩 锚 支 护 体 系 的结 构 进 行 了 优 化 设 计 。 并 关 键 词 :深 基 坑 ; 锚 支 护 体 系 ; 力 变 形 ; 限 元 数 值 模 拟 ; 合 遗 传 算 法 桩 受 有 混
基坑支护工程施工优化建议
基坑支护工程施工优化建议-结构理论目前,深基坑工程支护技术向复合、组合型方向发展,由水泥土桩墙止水帷幕、竖向支护桩(钻孔灌注桩或预应力管桩)、混凝土压顶板(或圈梁)组成的竖向复合型支护结构,或联合水平锚、土钉、斜锚、支撑,具有止水和支护双重技术效果的挡墙支护结构。
结合基坑所在地的周围环境状况、地层岩土特性合理选择支护结构形式,施工中采用合理的方法和施工工艺,是确保基坑支护结构稳定、基础施工安全的重要因素。
本文为针对某基坑支护工程实施过程中,阐述监理的一些方案优化建议和实施体会。
1工程概况及特点本工程的地下建筑面积6972m2,地下室一层,局部两层,地下室开挖面积约6100m2,±0.000相当于绝对标高7.950m,现场自然地面绝对标高约7.600m。
本工程基坑一层地下室基坑的大面开挖深度 6.750〜8.750m,局部两层地下室深坑大面开挖深度10.050m。
2地层岩土特性开挖层面基地位于②层粉土夹粉砂层,②层标贯击数高达21〜29击, 层厚10m以上;支护体系进入④层粉质粘土夹粉土层。
场地地下水位初见水位与稳定水位基本一致,场地平均历史最高水位6.50m,常年平均水位5.50m;①、②层土共同组成场地上部松散岩类孔隙潜水含水层,③层土为其相对隔水地板;①层水平渗透系数平均为1.24x10-4cm/s;②层土水平渗透系数平均为9.21x10-4cm/s。
表场地工程土层地质情况3基坑支护结构选型基坑围护体主要用钻孔灌注桩排桩墙+双排深层搅拌桩(及单排深层搅拌桩加旋喷桩)+支撑体系的形式,局部(主要是已建大楼周围部位)采用了二重管高压旋喷桩的形式。
3.1基坑围护体系:全部用钻孔灌注桩,桩径①700和①800。
3.2止水帷幕体系:基坑南侧采用单排双轴深层搅拌桩,桩径700,桩间搭接400;基坑西侧、北侧采用双排双轴深层搅拌桩,桩径700,桩间搭接200;基坑东侧与原已建大楼的接触处采用二重管高压旋喷桩作为止水帷幕;桩长按照进入④层土或-20m标高处;深层搅拌桩水泥掺入量16%(约280Kg/m3),水灰比0.55,四搅两喷工艺;高压旋喷桩桩径大于800,喷射压力大于25Mpa,水泥掺入量300Kg/m,水灰比1.0。
深基坑桩锚支护协同演化优化设计
深 基 坑 桩 锚 支 护 协 同 演 化 优 化 设 计
Co e o u in o t z t n o n h e i s i o f rd e o n a i n pt — v lt p i a i fa c or d pl n r w o e p f u d t i o mi o e o
维普资讯
第 2 第 4期 4卷
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相互 作用 及城 市 地质 环境 等 研究 。
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( c o l f ii E gn eig, u n x i es y Nann 3 0 4 Ch a S h o v l n ie r oC n G ag i Unv r t . n ig 5 0 0 , i ) i n Ab t c : n ti a e ,h d a o o e o u o p l d t e o t z t n o ti i g a d p o e t g s cu e f rd e x a a o a d h y — s r t I h s p p r t e i e fc - v lt n i a p i t p mi a o fr a nn n r tc i t tr o e p e c v t n n te s s a i s e O h i i e n nl i
深基坑桩锚支护体系的优化方案
( u a o muiai oy cnc C agh 10 4,C ia H n nC m nct nPlt h i, hn sa4 00 o e hn )
Absr c :Nu rc lsmu ain wa o d t d f rpi ta t me ia i lto s c n uce o l e—a c o up o tn y tm fd e o d t n p tun e n h r s p ri g s se o e p fun ai i o dr d fee tln t ,a g e n nta n h r g o c s o n ho a l a e n f u d t n p to i c e s i r n e ghs n ls a d i i la c o a e f r e fa c rc b e b s d o n a i i fBet h ng Ea t f i o o u
参数 , 究深基 坑桩 锚支护体 系的 受力和 变形机理 。 探 关键词 : 深基坑 ; 桩锚 支护体 系; 索参数 ; 锚 优化
中图 分 类 号 :U 7 T 40 文 献 标 识 码 : A 文 章 编ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ号 :6 2— 0 9 20 )6— 0 7— 5 17 7 2 (0 8 0 0 5 0
黄 鑫
( 南交通职 业技 术 学 院 , 南 长 沙 400 ) 湖 湖 104
摘 要: 以北京北土城 东路站基坑 为工程 背景 , 对不 同锚 索长度 、 索打设 角度和初 锚 力条件下 的深基坑 桩锚 支护体 系进 锚
行数值模拟计 算, 分析不 同锚 索参数对桩体 结构 的变形特征影响规 律 , 出了锚 索的优 化设计 参数 , 给 并基 于优化后 的锚素
桩锚支护结构在基坑支护中的应用
桩锚支护结构在基坑支护中的应用【摘要】桩锚支护结构是基坑支护中常用的一种支护结构,其应用可以有效地保障施工安全和提高施工效率。
本文首先介绍了桩锚支护结构的基本原理,包括其分类和设计要点。
然后详细探讨了桩锚支护结构在基坑工程中的施工过程,以及其优缺点。
结论部分总结了桩锚支护结构在基坑支护中的应用价值,探讨了其发展前景和对基坑工程的重要意义。
通过本文的介绍,读者可以更全面地了解桩锚支护结构在基坑工程中的应用,以及其在未来的发展趋势和作用。
【关键词】桩锚支护结构、基坑支护、应用、原理、分类、设计、施工过程、优缺点、总结、发展前景、意义1. 引言1.1 桩锚支护结构在基坑支护中的应用桩锚支护结构作为基坑支护工程中常用的一种支护形式,具有较高的施工效率和较好的支护效果,被广泛应用于各类基坑工程中。
桩锚支护结构通过钢筋混凝土桩和锚杆等构件组成的支护体系,在基坑工程中发挥着重要的作用,能够有效地控制基坑周边土体的变形和稳定基坑边坡,确保基坑工程的施工安全和顺利进行。
桩锚支护结构在基坑支护中的应用涉及到基坑工程的施工、设计、监测等方面,其优越的支护性能和良好的经济效益备受工程界的青睐。
在实际工程中,桩锚支护结构的应用范围逐渐扩大,不仅适用于较深基坑的支护,也适用于复杂地质条件下的基坑工程。
深入研究桩锚支护结构在基坑工程中的应用,掌握其设计施工及相关技术要点,对于提高基坑工程质量和安全性具有重要意义。
2. 正文2.1 桩锚支护结构的基本原理桩锚支护结构是一种常用的基坑支护结构,其基本原理是通过设置桩基或者锚杆来传递水平和垂直荷载,以增强土体的稳定性和承载能力。
桩锚支护结构的设计需要考虑土体的力学性质、基坑的深度和周围环境等因素。
桩的作用是通过桩身的摩擦力和端阻力来承担土体的水平荷载,将水平荷载转移到土体中。
桩的设计要考虑桩的材质、直径、长度、间距等参数,以确保其承载能力和稳定性。
2.2 桩锚支护结构的分类桩锚支护结构的分类主要包括以下几种类型:直径不同的钢管桩、深层土壤中的PC桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、压桩、抽桩等。
郑州东区某深基坑桩锚支护结构的优化设计及监测反分析
郑州东区某深基坑桩锚支护结构的优化设计及监测反分析摘要:桩锚支护方案是郑州东区深基坑中常见到的支护方案,本文通过工程实例,探讨在特定条件下对桩锚支护方案进行优化,从而做到在保证基坑安全的前提下符合经济的原则,通过对基坑的变形监测结果表明,支护效果较好。
对邻近地区类似基坑工程有一定的借鉴作用。
关键词郑州东区深基坑桩锚支护优化设计监测反分析中图分类号:u455.7+1文献标识码: a 文章编号:引言拟建工程位于郑州东区,总建筑面积约为175万m2。
一期工程主楼11栋,各建筑物为23~30层,裙楼2~8层,地下车库均为2层且相互连通,基底深度为自然地坪向下约11.00~11.50m。
基坑开挖边线南侧距路边线9.00m,西侧距路边线约9.00m,东侧距大道绿化带边线约25.00m,北侧为拟建二期场地,其中尤以西侧和南侧环境条件较复杂。
拟建基坑周边环境条件见表1。
具体情况详见图1。
基坑场地周边临建距基坑边线距离一览表表1图1郑州东区某深基坑环境及支护平面布置图1.场地工程地质条件及水文地质条件场区位于冲积、冲洪积平原,地层岩性主要为粉土、粉质粘土,按其成因类型、岩性及工程地质特性现将在基坑支护影响范围内的工程地质单元层描述如下:第⑴1层 (q4ml):杂填土,以建筑垃圾为主,大部分已经挖除。
层底深度0.40~3.00m,平均厚度1.40m。
第⑴层 (q4al):新近沉积粉土,浅黄色,稍湿,稍密,层底深度1.10~4.20m,层厚0.30~2.60m,平均厚度1.9m。
第⑵层 (q4al):新近沉积粉土,浅黄色,湿,稍密,层底深度3.50~6.70m,层厚1.70~4.00m,平均厚度2.5m。
第⑶层(q4al):新近沉积粉土,褐黄色,湿,稍密,层底深度5.10~9.80m,层厚1.00~4.50m,平均厚度2.89m。
第⑷层 (q4al):粉土,褐黄色,湿,中密,层底深度7.40~11.80m,层厚0.70~4.50m,平均厚度2.2m。
水泥土桩-锚杆复合式基坑支护结构优化设计
水泥土桩-锚杆复合式基坑支护结构优化设计摘要:将遗传算法引入到水泥土桩-锚杆支护结构的优化设计中,建立了以综合总造价为目标函数,以嵌固深度、锚杆支点位置、锚杆长度、水泥土墙宽度为设计变量的优化设计数学模型。
结合工程实例验证该方法的有效性,通过有限元数值模拟,分析优化设计取得的成果。
关键词:基坑;水泥土桩-锚杆支护结构;遗传算法;优化设计水泥土搅拌桩作为一种常见基坑支护型式,具有施工操作简便、工期短、造价低、能隔水防渗等优点,但水泥土桩侧向位移不易控制,且其材料属于脆性材料,抗弯性能较差,这些缺点限制了水泥土搅拌桩在变形要求严格、深度大的基坑工程中的应用[1]。
锚杆技术具有对边坡扰动小、可有效控制结构变形的优点。
但锚杆受土体性质制约较大,当土质较差时,锚杆不能提供有效抗拔力。
因此,将水泥土搅拌桩和锚杆技术联合应用,能扬长避短,充分发挥它们各自的优点。
目前对该支护型式的设计计算方法大多采用传统的试算法,此方法不仅过程繁琐,且难以得到理想的结果。
遗传算法[3](genetic algorithm,简称ga)作为一种新型的优化算法,为基坑支护优化方法上开辟了新思路。
肖专文和龚晓楠等[4](1999)利用遗传算法对土钉支护结构进行优化设计;冯仲仁[5](2003), 陈昌富和吴子儒[6](2005)利用遗传算法对水泥土搅拌桩进行优化设计,其建立的优化设计数学模型都没有考虑锚杆因素。
本文在深入地分析现有设计理论和方法的基础上,着重研究了水泥土桩-锚杆支护结构的优化设计数学模型的建立,并利用遗传算法对此优化设计模型求解,力求获得最优的设计方案。
1 优化设计数学模型1.1 设计变量设计变量的选取原则是选取那些对目标函数值影响较大的,而且是一般设计者不易掌握的设计参数,作为优化设计过程中的设计变量 [4]。
根据以上原则,确定下列变量为设计变量:嵌固深度、锚杆支点位置、锚杆长度、水泥土墙宽度。
设计计算模型见图1。
图1 水泥土桩加锚杆支护结构设计计算模型1.2 目标函数设支护方案的解种群空间为{chrom},求方案个体chrom′∈{chrom},使chrom′对应的方案综合总造价最小,即:(1)式中:costi表示方案空间中某一个方案个体第i个子工程的造价。
支护参数设计
支护参数设计
支护参数设计是指在进行地下工程或深基坑工程时,为了防止土体滑坡、坍塌或变形,需要采取一定的支护措施来加固土体。
支护参数设计就是对这些支护措施进行详细规划和设计的过程。
支护参数设计的主要内容包括:
1. 确定支护结构的形式和尺寸:根据工程地质条件、基坑深度、周边环境等因素,选择合适的支护结构形式,如排桩、土钉墙、地下连续墙等,并确定其尺寸和配筋。
2. 确定锚杆的长度、直径和布置方式:锚杆是一种常用的支护措施,可以提供抗拔力和水平位移的约束。
需要根据土体的性质、锚杆的承载力和稳定性要求,确定锚杆的长度、直径和布置方式。
3. 确定土压力的计算方法和土体的稳定性分析方法:土压力是支护结构承受的主要荷载之一,需要根据土体的性质和工程经验,选择合适的土压力计算方法。
同时,需要对土体的稳定性进行分析,确保支护结构在施工和使用过程中的安全性。
4. 确定监测方案和应急预案:支护工程施工过程中需要对支护结构和周边环境进行监测,及时发现和处理异常情况。
因此,需要根据工程实际情况,制定合理的监测方案和应急预案。
总之,支护参数设计是地下工程和深基坑工程施工前的重要环节,需要综合考虑工程地质条件、施工环境、工期要求等多方面因素,确保支护结构的安全性和经济性。
桩锚支护在基坑工程中的应用
规 范要 求 。 其 他 3个工 况采 用 同方法 可计 算得 出 , 最终 可知 安 全 系数最 小 的工况 为工 况 5 , 说 明第 2层 锚 索 的设
4 结束语
根据桩锚支护体系 自身的优点, 桩锚支护结构适 用范 围广泛。同时, 做好支护体系的优化设计具有重 要的现实意义 , 在保证基坑安全 的前提下, 达到更 经 济的效果 。由于基坑所在范 围地质条件较好 , 桩体间 距取 l I 4 m, 考虑了基坑周围地下管线 的影响 , 将第 1 层锚索设置于 4 . 5 m处 , 预应力取值为设计 内力值
告, 判 定场 地 内地 下水对 钢 筋混凝 土 及其 中钢 筋有 微
腐蚀性影响。
2 基 坑支护设 计
2 . 1 桩锚 支护 的设计 参数 从 上 述 的工程 环境 条件 可知 , 基 坑三 面环 路没 有 放坡空间, 必须 采 用垂 直 支 护 , 且 对 变 形 控 制 较 为 严 格, 因此对 本 基 坑 全 部地 段采 用 排 桩 + 锚 索 的支 护 方 式 。 一 。
表 2 锚索材料参数
以工 况 1和 工 况 5为例 , 进 行 基 坑 的稳 定 性 验 算, 即安全 系数 为
K 一 Mp / Ma ( 1 )
( 1 )工 况 1 。此时 锚索 的锚 固力 0 。 K 一卫 一1 4 一s 7 7 3 7 1 6 5 8 6  ̄1 . 2 , 满足规 范
数 K 一1 . 6 5 8 ≥1 . 3 0 0 , 嵌固深度计算值 h 。 = = = 0 . 5 0 0 m,
嵌 固深度 计算 值 h d :a T o h 。 -0 . 6 0 5 m, 嵌 固深度 采 用 值为 h d -3 . 6 5 m≥0 . 2 h =2 . 2 7 m。 由图 2可 以看 出 , 预 应力 锚索 有效 地控 制 了基坑
桩锚基坑支护锚索位置优化分析与探讨
第30卷第1期2020年3月湖南工程学院学报J o u r n a l o fH u n a n I n s t i t u t e o fE n g i n e e r i n g V o l.30.N o.1M a r.2020㊀桩锚基坑支护锚索位置优化分析与探讨∗郭锐剑1,段㊀建1,俞㊀莉2,周文权1,母海鹏3,黄佳梅1(1.湖南工程学院建筑工程学院,湘潭411104;2.兰州理工大学土木工程学院,兰州730050;3.中都工程设计有限公司,成都610041)㊀㊀摘㊀要:基于实际基坑桩锚支护工程,围绕桩身内力与基坑变形关键指标,探讨其与锚索位置之间内在关系,研究发现:桩身弯矩与剪力均随锚索间距的增大而减小,且其随第一排锚索位置的下移而减小;桩顶水平位移随锚间距影响较小,而坑顶地表沉降则随其增大而增大,同时两者均随第一排锚索位置的下移而增大;与锚索间距相比,第一排锚索位置对桩身内力和基坑变形的影响更为显著.鉴此,进一步给出了桩锚基坑支护锚索布设方案的建议,其研究结果可为其他类似工程提供参考与借鉴.关键词:桩锚支护;锚索位置;桩身内力;桩顶水平位移;坑顶地表沉降中图分类号:T U93㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1671-119X(2020)01-0081-060㊀引言桩锚支护技术因占用地少㊁整体稳定性好,且能有效约束变形等特点,已在基坑工程中得到了广泛运用;同时,随着当前城镇化建设的不断深入推进,城市建设用地日趋紧张,必将涌现诸多规模更大更深㊁周边环境更为复杂的深基坑市场.鉴于桩锚支护技术突出优势与深基坑建设需求,开展其支护理论与应用研究已迫在眉睫.目前,国内外学者对此开展了一些相关研究工作,如肖宏彬[1]等针对深基坑开挖中广泛采用的多支撑挡土结构,考虑分步开挖的施工过程对支撑反力㊁挡土结构内力和位移的影响,提出了以弹性地基梁理论为基础的多支撑挡土结构开挖过程的有限元分析方法,并推导出了各开挖阶段矩阵方程的形式.冯紫良[2]等提出了一种新型的单元模型来模拟桩锚结构,推导了锚桩工作状态下接触面处的位移解答和刚度公式,编写了有关的计算程序.晏鄂川[3]等利用结构力学理论,在研究桩锚结构体系的两阶段变形过程的基础上,对桩锚结构变形协调方程进行了改进,包括改变原有方法中抗滑桩滑面处位移和转角的计算方法以及改变第j排锚索对桩身i点处位移贡献的计算形式.丁敏[4]等采用将桩锚结构视为荷载作用-侧向弹簧支承的连续梁模型,支护桩为直立的弹性地基梁,主动土体转换为土压力,锚杆简化成为可逐步施加的弹簧支承,而被动土体则用侧向支承的土体弹簧替代,以此提出了以矩阵分析为手段的桩锚结构分析方法.张敏[5]等在传统的三点定圆法㊁最小二乘法㊁自然样条法反算弯矩的基础上提出了改进的最小二乘法和改进的自然样条法,并利用两种方法反演支护桩弯矩.陈涵[6]等运用M I D A S G T S N X,数值分析预应力锚杆和普通注浆锚杆组成的桩锚支护结构力学变形之差异,认为相比普通注浆锚杆而言,预应力锚杆具有较好的限制变形能力.黄明辉[7]等采用有限元软件M I D A S/G T SN X,建立桩锚支护结构三维仿真模型,探讨锚杆安置倾角作用机理,发现支护结构变形在一定倾角范围内出现谷值,存在最优安置角范围.等等,这些都大大丰富了桩锚支护技术理论基础与工程应用,为工程设计提供了一定的指导意义.然而,该技术涉及结构与岩土体的相互作用,与周边环境也相互制约,影响因素甚多,研究难度大,其相关支护理论㊁施工技术等目前还不够完善,远跟不上工程实践的步伐,在当今城市建设日趋密集的环境下,∗收稿日期:2019-09-24基金项目:湖南工程学院青年科研资助项目(X J1810);国家自然科学基金资助项目(51308273);湖南省教育厅科研资助项目(17C0402)㊁(19B125).作者简介:郭锐剑(1981-),女,助教,博士研究生,研究方向:区域性地质灾害成灾机理及防治工程.㊀㊀㊀㊀湖南工程学院学报2020年常常出现一些基坑失稳垮塌事件,相关报道也屡见不鲜,由此,加强此方面的研究尤显重要.为此,本文以实际工程为依托,在保证基坑稳定和其他条件相同的前提下,仅通过调整锚索位置,对基坑进行多次试算[8-9],在深入分析桩身内力和基坑变形变化规律的基础上,探讨合理的锚索布置方案,以期为类似工程提供借鉴.1㊀工程概述拟建项目为长沙黄花综合保税区进出口商品展示交易中心,位于市经济技术开发区,该建筑地上6层,地下2层,框架剪力墙结构,项目全貌如图1所示.该场地地势平坦,四周依次临接已建黄金大道㊁巡逻路㊁停车场与大元路,基坑周边环境复杂,且不具备放坡空间.图1㊀拟建建筑鸟瞰全貌1.1㊀场地工程地质条件场地揭露地层依次为人工填土㊁粉质粘土㊁强风化泥质粉砂岩与中风化泥质粉砂岩,其中西侧原为水塘,地形地貌由近期人工填筑所形成,表层人工填土较深,厚约10m.各地层物理力学参数如表1所示.场地地下水为上层滞水,赋存于人工填土及第四系粘性土中,其在丰水期主要受大气降水补给,在枯水季节则直接被蒸发,水位变化直接受气候条件变化的影响;场地内各地层均为弱透水层.场地西侧工程地质情况如图2所示.图2(a )㊀场地西侧工程地质概貌图2(b )㊀场地西侧工程地质概貌28第1期郭锐剑等:桩锚基坑支护锚索位置优化分析与探讨表1㊀岩土体物理力学参数岩土名称天然重度γ(k N /m3)凝聚力c (k P a )内摩擦角φ(ʎ)土体与锚固体粘结强度标准值q s i k (k P a )人工填土18.5101016粉质粘土19.5251955强风化泥质粉砂岩21.53826150中风化泥质粉砂岩22.57532200㊀㊀考虑到西侧基坑人工填土深厚,工程地质条件差,且基坑顶边线距离征地红线仅3m ,坑顶又选做施工料场,致使该侧基坑开挖所形成的土质边坡变形难以控制,极易失稳滑塌,本文旨以西侧基坑支护进行锚索位置优化探讨,以期为工程施工提供计算依据与理论指导.1.2㊀研究方案的拟定西侧基坑为一级基坑,拟采用排桩+预应力锚索支护形式,总体布置如图3所示.通过计算分析,发现锚索竖向位置对基坑支护工作性能影响较大,为了探明两者间的相互关系,设置基本条件为:坑深取10.65m ,排桩桩径为1.2m ,桩间距为2m ,桩嵌固段长5m ,锚索入射角为30ʎ,坑顶设计荷载取30k P a ,锚索横向布置于桩间土上(设置冠梁与钢腰梁),竖向共布置3排,从上至下每排锚索施加预应力为:480k N ㊁380k N ㊁300k N ,且计算中满足基坑整体稳定性等各项指标要求.考虑工程造价及变形限制等因素,在其他设计参数不变仅调整锚索竖向位置情况下,分析锚索竖向位置(h ,d )对桩身内力(弯矩M m a x 和剪力Q m a x )㊁桩顶水平位移Δx 与坑顶地表沉降ω的影响,从而提出工程最优设计方案.为此,锚索的竖向布置研究方案分两个层面:①第一排锚索距桩顶距离h 为1.0m ㊁1.5m ㊁2.0m 和2.5m4种情况;②锚索间竖向间距d 分成2m ㊁2.25m ㊁2.5m ㊁2.75m ㊁3.0m 和3.25m6种情形.图3㊀西侧基坑支护方案38㊀㊀㊀㊀湖南工程学院学报2020年2㊀桩身内力与锚索位置关系依据上述基本条件,计算获得桩身最大弯矩㊁剪力与锚索位置关系如图所示图4㊀桩身内力与锚索布置关系当第一排锚索位置h一定㊁仅改变锚索间距d 时,桩身最大弯矩M m a x随间距d的增大而减小,如图4(a)所示,当锚索间距小于2.75m时,每增加0.25m索间距,弯矩减小值为100~140k N m,即:锚索间距在某一范围内,索间距的增大与弯矩的减小基本呈线性关系,表现为前半段直线下降特性;而当锚索间距大于2.75m时,随着锚索间距的增加,弯矩的减小幅度下降,且其减小值与第一排锚索位置有着密切联系,在此区间,当第一排锚索与桩顶距离为1m㊁1.5m㊁2m㊁2.5m时,每增加0.25m的锚索间距,弯矩的平均减小值分别为120k N m㊁71.5k N m㊁67.6k N m㊁5.4k N m,说明当锚索间距大于某一限值时,增大锚索间距不能显著减少弯矩,且随着锚索总体位置的下移,弯矩值随锚索间距的变化敏感性降低,体现在图4(a)中的曲线越往下越平缓,甚至最下面的曲线出现不降反升的趋势;出现该现象主要是由于锚索间距较大时,使得最下一排锚索与基坑底距离较近,其所分担的土压力减小,参与受力工作程度不高,致使桩身弯矩没有明显减小,尤其是当第一排锚索与桩顶距离为2.5m时,上部两排锚索承担了较大的土压力,桩身弯矩不减而反升.同时,在锚索间距一定㊁仅改变第一排锚索位置h的情况下,第一排锚索与桩顶的距离每增大0.25m,其弯矩减少值为200k N m左右,如图4(a)可见四条曲线平行且间距基本相等.由上述分析可见,将第一排锚索下调0.25m比扩大锚索间距0.25m所减少的弯矩更多,敏感性更高.在工程中,弯矩决定了桩身纵向受力钢筋数量,直接影响工程造价,可通过上述规律调整锚索位置确定弯矩值,从而获得经济安全的最优设计方案.剪力值决定了桩身箍筋数量,此指标也是制约工程造价重要因素之一,图4(b)曲线描述了锚索布设方案与桩身剪力之间的对应关系,总体上,剪力图和弯矩图形态基本相似,体现为两个特征:(1)四条曲线的前半段均成线性关系,后半段越来越平缓.在前半段的直线区段内,锚索间距每增大0.25m,剪力的减少值约为30k N,直线段基本平行且间距相等;在后半段的非线性段内,锚索间距每增大0.25m,剪力的减少值平均不到10k N,减小值显著变小,甚至出现不降反增的趋势.(2)当第一排锚索距桩顶1m时,锚索间距从2m增大到3.25m,锚索间距每增大0.25m,剪力值减小值分别为26.13k N㊁26.43k N㊁22.81k N㊁24.56k N和5.23k N,仅在锚索间距达到3.25m时,剪力减小幅度显著降低;而当第一排锚索距离桩顶2.5m时,同样情况下的剪力减小值分别为28.19k N㊁27.34k N㊁-17.96k N㊁-5.14k N㊁16.57k N,仅仅在桩间距为2m和2.5m时保持线性比例关系.由此可见,剪力随着锚索总体位置的下移,对锚索间距的增大越来越不敏感,在图中表现为从上往下曲线的平缓段明显增长,与弯矩图相比较,这种特性剪力图表现得更为明显.通过上述桩身内力与锚索位置关系分析可知,弯矩㊁剪力-锚索位置关系图特征相似,都呈现出直线段和非直线段,且直线段的间距基本相等,说明在该段内力值与锚索间距㊁第一排锚索距桩顶距离均成比例关系;当锚索整体偏下时,曲线图则出现非直48第1期郭锐剑等:桩锚基坑支护锚索位置优化分析与探讨线段,在该段内,锚索间距的增大和第一排锚索的下移均不会使内力值明显减小,且当锚索间距过大,锚索整体位置下移可使曲线的平缓段增长.因此,在工程实际当中,当锚索总体位置偏上时,在一定范围内调整锚索的间距可使桩身内力按比例变化,而当锚索总体位置偏下时,不宜使锚索间距太大,使得布设的各层锚索均能充分发挥材料强度,桩与锚索共同受力工作,使其工作性能达到最佳;同时,调整第一排锚索位置比调整锚索间距对桩身内力的影响更大.3㊀变形与锚索位置关系桩锚支护体系变形控制指标一般以桩顶水平位移Δx和坑顶地表沉降ω来衡量,图5㊁图6分别给出了其与锚索位置关系图5㊀桩顶水平位移与锚索布置关系图6㊀坑顶地表最大沉降与锚索布置关系由图5可知,桩顶水平位移随着第一排锚索与桩顶的距离h的增大而增大,与锚索间距d大小影响甚微,仅当第一排锚索距离桩顶距离为1m时,桩顶水平位移随着锚索间距的增大而有稍许增大趋势,且其增量值在工程中可以忽略不计,在实际工程中,锚索离桩顶太小会形成一定的施工难度和可操作性低的问题,因此一般不予考虑.同时,当第一排锚索距桩顶分别为1m㊁1.5m㊁2m和2.5m时,桩顶位移分别为16.39mm㊁21.46mm㊁30.08mm和40.31mm,即第一排锚索每下移0.5m,位移增加约10mm;由此可见,桩顶水平位移主要由第一排锚索的位置来控制,也说明了第一排锚索预应力大小对桩顶的位移约束有着决定性的作用.因此,对于变形要求严格的工程,可通过调整第一排锚索位置及其预应力大小来控制桩顶水平位移.图6给出了坑顶地表最大沉降与锚索布置关系.当固定第一排锚索的位置,地表沉降值随着锚索间距的减小而减小,锚索间距每减少0.25m时,沉降约减少2~4mm,沉降-锚索位置关系线表现为一直线,四条直线基本平行;同时,地表沉降值随着第一排锚索的位置下移而增大,当第一排锚索距桩顶小于2m时,锚索总体每上移0.25m,沉降减少约5mm,而当第一排锚索距桩顶大于2m时,锚索总体每下移0.25m,沉降增加约8mm,增幅加大.由上述分析可知,桩顶水平位移与坑顶沉降变化规律特征相似:第一排锚索位置较锚索间距对支护系统变形约束影响要大,尤其是桩顶水平位移,锚索间距对其影响甚微,造成这些特征是由于基坑支护系统变形通过第一排锚索预应力的施加而得到有效控制,因此,对于周边建筑物距离较近等对沉降要求严格的工程,应尽量将锚索的整体位置上移.一般场地各土层通常具有上软下硬特性,虽第一排锚索上调方案这种做法将会增长锚索长度,进而增加工程造价,但可以通过增大锚索安装倾角而得到有效缓解.对于这种地质条件差的工程,控制基坑变形尤为重要,为达到该目的,本项目使锚索整体位置偏上(h=1.5m),适当增加锚索间距(d=2.5m),尽可能减少内力值,以达到经济合理.从本工程基坑开挖及运营整个过程来看,此方案可行,达到了预期的目标.4㊀结论本文以实际工程为依托,以桩身内力与基坑变58㊀㊀㊀㊀湖南工程学院学报2020年形为考察指标,开展桩锚基坑支护锚索位置优化分析,以期为同类工程提供一定的参考与借鉴意义.通过分析,得到以下几点结论:(1)索间距一定时,基坑第一排锚索位置越靠近桩顶,桩顶水平位移与坑顶沉降值越小,而桩身弯矩和剪力则越大;(2)第一排锚索位置一定时,随着锚索间距的增加,桩身内力越小,而坑顶沉降则越大,桩顶水平位移则影响甚微;(3)与锚索间距因素相比,第一排锚索位置对桩身内力和基坑变形的影响更为显著; (4)桩身内力在一定范围内与第一排锚索位置和锚索间距两个参数成比例关系;随着第一排锚索远离桩顶,锚索间距的变化对内力值影响越来减小,甚至出现负影响的情况.在实际工程中,应避免将锚索总体位置设置偏下,且不宜将锚索间距调得过大;(5)工程中,可通过调高第一排锚索位置以约束基坑变形,可适当加大锚索间距以减小桩身内力,以此达到基坑安全经济实用的目的.参㊀考㊀文㊀献[1]㊀肖宏彬,王永和,王星华.多支撑挡土结构考虑开挖过程的有限元分析方法[J].岩土工程学报,2004,26(1):47-51.[2]㊀冯紫良,冯时恩.桩锚试验的数值模拟[J].同济大学学报(自然科学版),2006,34(2):175-180.[3]㊀晏鄂川,刘焕斌,李相依,等.桩锚结构变形协调方法的改进研究[J].岩土力学,2009,30(5):1446-1450.[4]㊀丁㊀敏,张永兴.基于矩阵位移法的桩锚结构分析方法[J].工程力学,2012,29(8):116-122.[5]㊀张㊀敏,艾纯斌,郭海庆.基于水平位移反演法的桩锚支护结构桩身弯矩计算方法的研究[J].三峡大学学报(自然科学版),2017,39(5):69-73.[6]㊀陈㊀涵,雷㊀鸣,程㊀成,等.基坑工程中桩锚支护结构的力学变形特性研究[J].长江大学学报(自然科学版),2017,14(5):60-63.[7]㊀黄明辉,陈乐意.基于桩锚支护的基坑锚杆安置倾角优化分析[J].南昌航空大学学报(自然科学版),2018,32(2):92-98.[8]㊀J G J120-2012建筑基坑支护技术规程[S].2012.[9]㊀G B50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S].2009.O p t i m i z a t i o nA n a l y s i s a n dD i s c u s s i o no nA n c h o r a g eP o s i t i o nf o rE x c a v a t i o n sw i t hP i l eGa n c h o r S u p p o r tG U OR u iGj i a n1,D U A NJ i a n1,Y UL i2,Z H O U W e nGq u a n1,M U H a iGp e n g3,H U A N GJ i aGm e i1(1.C o l l e g e o fB u i l d i n g E n g i n e e r i n g,H u n a n I n s t i t u t e o fE n g i n e e r i n g,X i a n g t a n411104,C h i n a;2.S c h o o l o fC i v i l E n g i n e e r i n g,L a n z h o uU n i v e r s i t y o fT e c h n o l o g y,L a n z h o u730050,C h i n a;3.Z h o n g d u I n t e r n a t i o n a l E n g i n e e r i n g C o.,L t d.,C h e n g d u610041,C h i n a)A b s t r a c t:B a s e do n t h e p r a c t i c a l p r o j e c t o f e x c a v a t i o n sw i t h p i l eGa n c h o r s u p p o r t,t a k i n g t h e i n t e r n a l f o r c e o f p i l e a n d t h e d e f o r m a t i o no f e x c a v a t i o n s a s k e y i n d i c a t o r s,t h e i n t r i n s i c r e l a t i o n s h i p a m o n g t h e ma n d a nGc h o r a g e p o s i t i o na r e d i s c u s s e d.T h eb e n d i n g m o m e n t a n ds h e a r f o r c eo f p i l ed e c r e a s ew i t ht h e i n c r e a s eo f a n c h o r s p a c i n g a n d t h ed o w n w a r d m o v e m e n to f t h e p o s i t i o no f t h e f i r s t r o wa n c h o r.T h eh o r i z o n t a l d i sGp l a c e m e n t o f t h e p i l e t o p i s l e s s a f f e c t e db y a n c h o r s p a c i n g,w h i l e t h e s u r f a c e s e t t l e m e n t o f e x c a v a t i o n s i nGc r e a s e sw i t h i t,a n db o t h i n c r e a s ew i t ht h ed o w n w a r d m o v e m e n to f t h e p o s i t i o no f t h e f i r s t r o wa n c h o r.C o m p a r e dw i t h t h e a n c h o r s p a c i n g,t h e p o s i t i o n o f t h e f i r s t r o wa n c h o r h a s am o r e s i g n i f i c a n t e f f e c t o n t h e i n t e r n a l f o r c eo f p i l ea n dt h ed e f o r m a t i o no fe x c a v a t i o n s.I nv i e w o ft h e s e,t h e p r o p o s a lo fa n c h o r i n g s c h e m e i s f u r t h e r g i v e n,a n d t h e r e s e a r c h r e s u l t s c a n p r o v i d e r e f e r e n c e f o r o t h e r s i m i l a r p r o j e c t s.K e y w o r d s:p i l eGa n c h o r s u p p o r t;a n c h o r a g e p o s i t i o n;i n t e r n a l f o r c eo f p i l e;h o r i z o n t a l d i s p l a c e m e n t o f t h e p i l e t o p;s u r f a c e s e t t l e m e n t o f e x c a v a t i o n s68。
深基坑支护施工“桩锚支护形式”与管理措施
深基坑支护施工“桩锚支护形式”与管理措施深基坑支护施工是指在建筑或者其他工程中因需要在较深地下挖掘更大的深度时,为了保证工程的安全和顺利进行而进行的一项关键工程。
而桩锚支护形式是深基坑支护中的一种重要技术手段,其管理措施是确保施工过程中安全和质量的关键。
一、桩锚支护形式桩锚支护是指在深基坑工程中使用桩基础和锚杆来进行支护,以保证基坑周围土体的稳定和支撑能力,防止塌陷和滑塌。
桩锚支护形式一般包括以下几种类型:1. 锚杆支护:采用预埋锚杆进行支护,通过拉紧锚杆来防止土体滑坡和塌陷。
2. 钻孔桩支护:通过在基坑周围钻孔并浇筑混凝土桩或者使用钢筋桩来进行支护,增加土体的稳定性。
3. 地下连续墙支护:在基坑周围施工混凝土或者钢筋混凝土连续墙来进行支护,增加土体的抗压和抗剪承载能力。
以上这些形式都是桩锚支护中常用的形式,根据实际工程需要可以根据土质、地下水情况和基坑深度来选择使用哪种形式,以达到最佳支护效果。
二、桩锚支护管理措施在深基坑桩锚支护施工过程中,要有一系列严密的管理措施,以确保施工过程中的安全和质量。
以下是几项常见的桩锚支护管理措施:1. 施工前的勘察与设计:在进行桩锚支护施工之前,需要进行周边环境的勘察和地质勘察,了解周边地下管线、地下水情况和土壤特性,以便根据实际情况进行施工方案的设计。
2. 合理的材料选择:在进行桩锚支护施工时,需要选择符合工程要求的材料,比如预埋钢筋的直径和材质、混凝土的配合比和抗压强度等,以确保支护的可靠性和耐久性。
3. 施工人员的素质和技能:桩锚支护施工需要具备丰富的施工经验和技能的人员来进行操作,只有技术过硬的施工人员才能确保施工的质量和安全。
4. 施工过程的监测与控制:在进行桩锚支护施工的过程中需要加强施工监测和控制,及时发现问题并采取相应的措施进行处理,确保施工过程的安全和质量。
5. 完善的资料记录和报备:在桩锚支护施工结束后,需要对施工过程进行全面的资料记录和整理,并向相关部门进行报备,以备将来的工程验收和质量审查。
深基坑工程的三级优化设计和优化设计流程介绍
深基坑工程的三级优化设计和优化设计流程介绍一个正确的深基坑工程设计,既要保证整个支护结构在施工过程中的安全,又要控制结构和周围土体的变形,以维护周围环境的安全。
在安全的前提下设计一般性可以达到节约造价、方便施工、缩短工期的目的。
深基坑工程的优化设计主要从以下四个方面进行:(1)技术的可靠性、先进性钢结构以及施工工艺的可行性。
(2)经济效益。
(3)环境影响。
(4)工期。
深基坑土建的湿处优化设计按其阶段不同,可分为三级优化:系统优化、设计计算优化和动态对易分析优化(包括信息化施工)。
1、系统优化,也即方案优化,是指根据某一深基坑工程所要达到的目标而优选出一个最佳方案。
2、设计计算优化是在支护系统确定后,对开展具体方案的细部进行优化排序,如锚杆或支撑点的位置和层数、支护桩的桩径和桩距等优选,优化目标是使深基坑工程总体造价为最小,设计优化问题是有约束极小化问题,目标函数为整个支护结构的陶瓷材料总价值函数,约束包括支撑点位置的限定、桩顶端或坑壁长条最大位移的限制等等。
3、动态量子化反演分析优化是在相同工程及地层约束条件下,通过利用当前施工阶段量测到的全量或增量信息,来反求地层性态参数和初始应力状态,进而达到准确预测相继恰当施工阶段的岩土介质和结构的力学状态响应",为施工过程的实时模拟、设计验证和修改提供可靠依据,其中包含了目前常用的工程施工信息化施工数学方法。
深基坑支护工程系统优化包括深基坑支护的概念设计、支护结构和地下水处理以及周边环境保护等方案的优选。
它是整个深基坑二期工程支护工程优化设计的第一步,也是最重要的一步。
基坑支护系统设计首先应着眼于概念设计,着眼于可行方案的筛选与优化。
深基坑支护工程的概念设计是深基坑支护工程的一种整体设计思想,也是面向问题的方案设计方法。
具体来说,这种方法包含两个方面的意义∶(1)从需要解决的关键问题入手,气割针对具体深基坑支护二期工程的几何特征、土层特征、地热特征和环境特征,进行方案的优选。
深基坑支护施工“桩锚支护形式”与管理措施
深基坑支护施工“桩锚支护形式”与管理措施1. 引言1.1 研究背景深基坑工程是高层建筑、地铁、地下商场等工程中常见的一种特殊工程形式,其施工需要对地下的土体进行大范围的开挖和支护。
在深基坑支护施工中,桩锚支护形式是一种常见且有效的支护方式,通过设置桩和锚杆来稳定土体,防止基坑发生塌方及地表沉降。
由于深基坑工程往往处于城市中心繁华地段,周围环境复杂,地下管线众多,因此施工难度大、风险高,对支护形式以及管理措施提出了更高的要求。
随着城市建设的不断发展和深基坑工程的广泛应用,桩锚支护形式在工程实践中得到了广泛应用。
随着基坑深度和规模的增加,桩锚支护施工中也暴露出了一些问题和隐患,如施工过程中的安全事故频发、质量问题等,这些问题对工程进度和质量产生了不利影响。
对桩锚支护形式的施工流程、管理措施进行研究和总结,具有重要的理论和实际意义。
通过分析研究背景,可以更好地把握深基坑支护施工中的关键环节,提高工程施工的效率和质量,保障工程安全和周围环境的稳定。
【2000字】1.2 研究目的研究的目的是深入探讨深基坑支护施工中的桩锚支护形式与管理措施,分析其在工程实践中的应用效果和优缺点,为工程施工提供参考和指导。
具体来说,本研究旨在通过对桩锚支护形式的介绍和施工流程的解析,了解其在深基坑工程中的具体运用情况,探讨桩锚支护在工程中的作用和重要性。
通过对桩锚支护管理措施、安全管理措施和质量管理措施的研究,总结出有效的管理经验和方法,提高支护工程的施工质量和安全水平。
通过本研究的开展,期望可以为深基坑工程的桩锚支护形式和管理提供理论支撑和实践指导,推动深基坑支护技术的发展和完善,为工程建设质量和安全保障做出贡献。
1.3 研究意义桩锚支护形式是一种成熟的支护技术,能够有效控制深基坑施工期间的地表沉降,保证周边建筑物和地下管线的安全。
深基坑工程通常会对周围环境产生较大影响,采用桩锚支护形式可以减少工程对周边环境的影响,保障城市建设的顺利进行。
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型采用理想弹塑性的摩尔库仑准则 。各土层的力学
参数 如表 1 示 。 所
2 桩锚支护结构影 响因素分析
2 1 桩径 对支 护结 构水 平位 移 的影响 . 不 同桩径 时 , 顶 的水平 位移计 算值 见表 2 桩 。 由表 2可见 , 当桩径较 小 时 , 护结构 的桩 顶位 支 移较 大 。但 桩 径 >60m 时 , 着 桩 径 的 不 断 增 0 m 随 大 , 护结 构 位 移 开始 缓 慢 减 小 , 化 逐 渐 趋 于 缓 支 变 和 。 表 明桩 径 超 过 某 一 临 界 值 之 后 , 于 限 制 支 这 对 造 的首要环 节 , 将绿 色 理 念 运用 于建 筑 设计 不 仅 十
Bl k oc G r lp o l
置 ㈣; m 0 00  ̄0 1
护体系施工过程中, 锚杆 的预应力要控制在一个合
理 的范 围之 内 。
2 4 锚杆 倾 角对支 护 结构水 平位 移的 影响 .
不同锚杆 倾角 下 , 桩顶 的水平 位 移计 算值 见
图 1 基 坑 开挖 模 型
的办 法 。 2 2 嵌 固深度 对支护 结构 水平 位移 的影 响 .
3 结 语
桩 径 、 杆倾 角 、 锚 锚杆 预应 力对支 护结 构 的水平 位 移影 响很 大 , 而桩 的嵌 固深度 对 支 护 结 构水 平 位 移 的影 响 不 明显 。 由于 基 坑 支 护 结 构 生 命 周 期 较 短, 因此 , 实 际工 程 中不 仅 要 考 虑 安 全 因素 , 要 在 还 考虑 经济 因素 。可 以通过适 当加大锚 杆 预应力 的 方 法来 减少支 护结 构 的水平 位移 。
[ ]刘晓天. 3 办公建筑实施绿色建筑技术—— 浙江辛迪集 团
总部大楼绿 色建 筑设 计案 例分 析 [ ] 中国房 地信 息 , J.
20 ( )4 4 . 0 7 5 :4— 7
5 结语
工 业 建筑 是工 业企 业从 事生 产活 动 的基本 设施
[ ]宋德萱 , 4 夏种. 城市建筑 的绿色设计——对 B T建 筑事 R 务所两个设计 案例 的解读 [ ] 城 市建 筑 ,0 8 4 :3 J. 2 0 ( ) 1
构体系的变形限制具有显著 的影响。但是 , 如果锚
杆 的预应力 过 大 , 可能 导 致 支 护 结 构 向基 坑 外 侧 方 向产 生位 移 , 得处 于支 护 体 系 背 面 的 土体 发 生 被 使 动 土压力 , 对周边 环境 造成 不利 影响 。 因此 , 支 会 在
oi : 42e 0 2 . 2 1 + 0 M日 : 08 t v ^ t:2 5 n 2 00
文章编号 :0 9— 4 1 2 1 )5— 0 7— 2 10 94 (0 2 0 0 1 0
基 坑 工 程 桩 锚 支 护 参 数 优 化
口 口 余在 斌 , 波 。 丽 丽 张 王
摘
( 盘锦市 建设 工 程质 量监督 站 , 宁 盘 锦 辽
140 ) 200
要 : 锚武支护体 系具有稳定性好 、 桩 安全性 能高 等优点 ,
S j Ⅱ: ,e【 e s e l e ¨ n 8 d P r p ei MI  ̄
08 : W y 0 0I : 52 03 d Ma 2 2 2 ( Ir " : X: 8 e 0 4 2 5 +0 1 Y2 14 + l : 8 e 00 Z 30 4 + 1 : 1 e 00 Rl a I n , I t “ X: 3 1 000 0 Y: 0OO I 5 D Z 00 0 0
只建立 14 / 模型 , 选取的模 型为基坑西侧和南侧相 邻的断面。F A 3 L C D计算模型的几何尺寸为 8 0mx
6 4 如 图 1所示 。桩 间距 为 12m, 锚 0mX 0m, . 2层 杆采 用 一桩 一锚支 护 方式 , 锚杆 水 平 间距 为 12m, . 沿竖 直方 向间距依 次 为 5m、 4m。土 体材 料本 构模
建材 技术 与应 用 5 2 1 / 0 2
】 4.
作者简介 : 肖枫 ( 9 6一) 女 , 16 , 湖北 武 汉人 , 工程 师 , 主要 现 从事建筑设计工作 。
收 稿 日期 : 1 0 0 2 2— 4— 2 0
( 编辑
蒋育红)
・ 7・ 1
F LAc3 D . 3 o0
4 。 , 顶水平位移从 2. m增 加到 3. l增 o时 桩 45m 24mi, l 加 了 7 9mm, 长 幅 度 较 大 ; 其 是 当倾 角 >4 。 . 增 尤 0 时, 支护 效果 很 差 。在 实 际 工程 中 , 了便 于施 工 , 为 锚 杆倾 角一 般控 制在 1 。 4 。 间 。 O至 0之
表 5 。
表 5 不同锚杆倾角下桩顶的水平位移计算值
锚杆倾角/ 。 () 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0
表 1 土层力学参数
层号 土层名称 土层厚 弹性模 粘聚力 内摩擦 重度 泊松 度/n I 量/ a k a MP / P 角/ 。 (N m3 比 ( )/ k / )
引 言
对 于 深 基 坑 支护 工 程 而 言 , 对支 护 方 案 的选 择 除 了开 挖 深 度 以外 , 层 条 件 也 起 着 决 定 性 的 作 地 用 j 。不 同的 地 质 条 件 应 采 用 不 同 的开 挖 和 支 护 方 式 , 而 作为 临 时性结 构体 系 , 坑支 护 工程 除安 然 基 全性以外还要充分 考虑经济性 。桩锚支 护体 系 J
值后 , 继续 增大 嵌 固深 度 对 支 护体 系 的变 形 和受 力 影 响很小 。因此 , 过 增 大 桩 身嵌 固深 度 来 限制 支 通 护体 系变 形 的做 法 是不 合 理 、 经 济 的 。桩 身嵌 固 不 深度 只要 满足 基坑 稳定性 即可 。 2 3 锚杆 预应 力对 支护 结构水 平位 移 的影 响 .
[ ]邱卫民 , 2 刘黎 明. 基于 A S S的深基坑 变形数值模 拟研 NY
究—— 以宜 昌城区深基坑 工程为 背景 [ ] 三峡大 学学 J. 报: 自然科学版 ,0 13 ( )5 6 . 2 1 ,2 1 :8— 1
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参考 文献 :
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72.
不 同嵌 固深 度 时 , 顶 的水 平 位 移 计 算 值 见 桩
表 3 。
某基 坑 开挖边 线 长 6 宽 4 最 终 开 挖 深 0m, 0m, 度 为 1 由于模 型 上下 、 右 近 似对 称 , 算 中 5m。 左 计
目前广泛运用 于 各种地 层 的深基坑 工程 中。 应用 F A 3 L CD 数值分析软件 , 对基坑桩 锚支 护参数进 行 了数值模 拟 优化 , 分析 了锚杆预应 力、 锚杆倾斜角 、 桩径、 桩嵌 固深度 等 因素对 支护结构 的影响规律, 以期为类似工程设计和施工提供参考。 关键 词 : 深基础; 支护体 系; 模型 ; 化 优 中图分 类号 :U4 3 2 T 7 . 文献标识码 : B
}
作者简介 : 余在斌 ( 9 1一) 男, 17 , 安徽 滁州人 ,98年 7月毕 19
业于沈阳建筑工程 学院 , 现从事招标投标 管理 工作 。
收稿 日期 :02一o 21 4—1 3
( 编辑 盛晋生)
水平位 移/ m 4 . 5 1 9 5 2 . 3 9 2 . l. l. m 15 3 . 2 . 6 2 2 . 0 9 8 8 69
表 2 不 同桩径 时桩顶 的水 平位移计算值
桩径/ mm 4 0 5o 6 o 7 o 8 o 90 1Oo 0 0 o o o 0 o
水平位移/u 4 . 3 . 3 . 2 . 2 . 2 . 2 . nn 25 81 24 82 65 49 31
护结 构体 系变 形 的效 果 不 再 显 著 。因 此 , 实 际工 在 程 中为 了限制 地层 变 形 , 能一 味地 采 用 加 大桩 径 不
一
与空问基础 , 其设计方案不仅关系着建筑结构性 能 的强弱 、 产经 营 的运行 情况 , 生 而且 对 工业 化生 产水 平的提高也有较大影响。在新时期 的经济体制改革 下, 工业 产业 结构 面 临着新 一 轮 的调整 , 对工 业基 础 设施 的要 求 也将越 来 越高 。建 筑设 计是 工程 项 目建
由表 5可 以看 出 , 在其他 条件 相 同的情 况下 , 锚
2 粉 质 黏 土 4 3 4 中砂 圆砾
8O 4 . . 98 5 . 9 . 55 65
杆倾斜度在 1 。 3 。 0 一 0 之间时 , 桩顶水平位移变化不 大 , 持在 2 2 . m; 保 0— 4 5m 当锚 杆倾 斜 度从 3。 至 0增
支护方 案 确 定 [ ] 岩 土 力 学 ,0 1 3 (1 :36— J. 21 ,2 1 ) 30
3 3l】 .
不同锚杆预应力下 , 桩顶的水平位移计算值见
表 4 。
表 4 不 同锚杆预应 力下桩 顶的水 平位移 计算 值
锚 杆 预 应力 / N O k 5 10 10 2 0 2 0 3o 30 0 0 5 0 5 0 5
便 动力 源 的传 输 。
中心大厦为例 [ ] 建筑学报 ,09 9 :5— 8 J. 2 0 ( )9 9 . [ ]黄 惠菁 , 2 马震聪 , 李继路 . 绿色节能建筑技术在亚热带地
区超高层建筑 中的应用 [ ] 建筑 学报 ,0 9 9 :9— J. 20 ( ) 9