椭圆支护结构体系在基坑工程中的应用

【前言】椭圆支护结构体系在基坑工程中的应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。图1 基坑支护平面布置图 二 基坑支护结构形式选取 基坑支护结构形式的选取必须综合考虑地下室特点、周边环境和地质条件等因素，才能得到既安全可靠、经济合理，又施工方便的基坑支护方案。本工程有以下特点： 2.1 地下室特点 1)基坑开挖面积较大，约为12520 m2。 2)基...

摘要： 通过对某软土深基坑方案的设计和施工介绍，阐述了圆形支护结构形式在实际工程中的应用。同时结合监测结果和设计体会，得出了一些对类似工程有一定参考意义的结论，供同类工程借鉴。

关键词：基坑; 圆; 内支撑; 位移; 轴力

中图分类号：TV551文献标识码： A

一 工程概况

拟建场地位于浙江宁波市鄞州区下应街道胜利村、湾底村，纬三路以北、新宁横公路以西、下应大道以东。工程总建筑面积100842m2，其中地上部分建筑面积约为88842，地下建筑面积约为12000。基坑开挖面积共约12520m2左右，支护结构总延长米约513m。目前场地标高为2.600，计算时自然地坪标高取绝对标高2.600m。，基坑周圈开挖深度为6.1~6.4m，车道部分基础深度为4.4~5.2m。

图1 基坑支护平面布置图

二 基坑支护结构形式选取

基坑支护结构形式的选取必须综合考虑地下室特点、周边环境和地质条件等因素，才能得到既安全可靠、经济合理，又施工方便的基坑支护方案。本工程有以下特点：

2.1 地下室特点

1)基坑开挖面积较大，约为12520 m2。

2)基坑开挖深度较深，基坑四周挖4.40~6.4m；属于Ⅱ级基坑，γ=1.0。

3)3) 教学楼地下室边线不规则，西南侧和西北侧离开高桩较近，存在多个阳角，不利于支撑体系布置。

4)地下室范围内的工程桩均为钻孔桩，对基坑开挖较有利。

2.2 周边环境特点

1)东侧：地下室侧壁距离用地红线最近处约7.0~10.0m，红线外侧为规划的三期建筑，现为厂房，厂房距地下室侧壁距离为20.0m。

2)南侧：地下室侧壁距离门卫工程桩（同期建筑，预制方桩，桩顶标高为自然地坪下去0.8m）最近约1.5m。

3)西侧：地下室侧壁距离图书馆工程桩（同期建筑，预制方桩，桩顶标高为自然地坪下去0.6m）最近约2.0m。

4)北侧：目前为一现状河道穿过，工程桩（同期建筑，预制方桩）最近约17.0m。

2.3 工程地质特点

1)场地内土层分布比较均匀，地质起伏比较平缓，各区之间土质差异不大。

2)基坑开挖及围护影响范围内的土层主要为Z层杂填土，1层粘土、2-1层淤泥、2-2层粘土、2-3层淤泥、3-1层淤泥质粉质粘土及3-2层淤泥质粉质粘土。

3)2-1层淤泥质粘土、2-2层粘土及2-3层淤泥这三层组合淤泥质黏土层的物理力学指标较差，具有高含水量、高压缩性、自稳性差等特点，层厚相加平均约13.5m，坑底位于这层组合淤泥质粘土中。

4)3-1层及3-2层土性相对较好，是支护桩桩端的理想嵌固层，大部分支护桩桩端进入该层土。

5)部分桩端未进入3层的支护桩需适当增加支护桩桩长，以减小支护桩踢脚现象的发生。

2.4 支护结构选取

本工程的土层物理性质指标较差，作为单层地下室的开挖，土体挖深较深。除东南侧离开三期围墙较近外，基坑其余四周都是同期建筑或空场地。周边环境非常复杂，对基坑变形十分敏感，故需采用控制变形能力较强的支护结构形式，以减小基坑开挖对周边环境造成的影响。根据本基坑的特点、实际施工条件、本工程施工顺序的特点及以往多个工程的实践经验，最后决定选用排桩+单道钢筋混凝土水平内支撑的支护结构体系。

优点：该支护结构形式具有安全可靠、挖土施工非常方便、造价较低。

竖向支护体系

1)竖向支护体系根据邻近高桩情况分为两部分：在基坑西南侧及西北侧临近高桩区域，为保护周边高桩，冠梁设在自然地坪以下0.7m，支护结构剖面图见图2；其余区域冠梁设在自然地坪以下1.5m，一道围梁及支撑面设置在自然地坪以下2.5m，支护结构剖面图见图3。

图2排桩+单道内支撑剖面图（高桩区域）

图3排桩+单道内支撑剖面图（一般区域）

平面支护体系：

围护结构采用排桩＋下挂式单道钢筋砼水平内支撑的支护结构形式，支撑体系采用圆环内支撑+角撑的形式布置。

1)本工程的轮廓线接近多边形，如果采用常规的内支撑形势，支撑杆件会较多。借鉴圆环内支撑的布置体系，再根据本基坑的轮廓线特点，采用双圆环内支撑平面体系。

2)充分利用圆的力学性质，将支撑力转化为圆环的轴向压力，从而充分发挥混凝土的抗压性能好的优势。

3)根据以往多个工程采用大直径圆形、椭圆形内支撑的经验，经过多个方案比较和反复计算，本支撑体系采用圆环内支撑+角撑的形式，尽最大可能减少了支撑覆盖面积，方便挖土施工。而且本院已有类似的成功案例。

4)工程桩均为钻孔桩，设计考虑尽可能利用工程桩作为立柱，此项工作可在施工图设计阶段进一步细化。

三 结语

目前本工程已顺利施工完毕，现场监测的实际位移都达到了预先设定的要求。综合分析本工程的设计与施工过程，可得到如下一些结论：

1)针对基坑边形不规则，存在较多阳角的情况，可以采用一些内拱式的支护结构形式，如圆支撑、椭圆支撑等，使支护结构的受力更趋合理。

2)本工程采用圆形支护结构形式，使得支护结构的覆盖面大大缩小，方便了基坑的挖土以及地下室的施工，大大缩短了本工程的工期，节约了本工程的时间成本。

3)圆形支护结构形式在国内较少施工实施，本工程的顺利施工，为以后的类似工程提供了宝贵经验。

参考文献：

1 龚晓南等. 基坑工程实例2[M], 中国建筑工业出版社 北京 2008.4

2 龚晓南等. 深基坑工程设计施工手册[M], 中国建筑工业出版社 北京1998. 424

3 JGJ 120-99, 建筑基坑支护技术规程S.

4 DB33/T1008-2000, 建筑基坑工程技术规程S.

作者简介：

顾力华（1981-），男，工程师，宁波都市房产开发有限公司，主要从事工程管理。

江珊珊（1983-），女，工程师，宁波复地明珠置业有限公司，主要从事工程管理。