论文部分内容阅读
摘要： 通过对某软土深基坑方案的设计和施工介绍，阐述了椭圆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; 椭圆; 内支撑; 位移; 轴力
一 工程概况
拟建场地南邻长兴路，北侧为规划道路，西侧为姜湖路，东侧为规划道路。本工程地下室为一层，位于场地中间。基坑开挖面积共约9030m2左右，支护结构总延长米约366m；±0.000标高相当于黄海高程3.450m，基坑周边自然地坪绝对标高为2.350m，基坑周圈开挖深度为4.9～5.6m。
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，基坑开挖面积达到9030 m2。
2) 基坑开挖深度一般，基坑四周挖4.9～5.6m；属于II级基坑，γ=1.0。
3) 地下室平面形状不规则，接近于菱形，不利于支撑体系的布置。
4) 北侧6＃楼紧邻本地下室，净间距仅2.5m左右。
5) 工程桩均为管桩，对基坑开挖不利。
2.2 周边环境特点
1) 基坑北侧紧邻6#楼，场地狭小。
2) 其余均为本工程的建筑，且均为一定的间距，场地条件较好。
3) 地下室位于地块中间，四周没有管线经过。
2.3 工程地质特点
1) 场地内土层分布总体比较均匀，地质起伏比较平缓，各区之间土质差异不大。
2) 对基坑围护影响较大的2-1层淤泥质粉质粘土物理力学性质较差，埋深4m左右，层厚达到7m左右，坑底基本位于这层土当中。
3) 3层粉质粘土层土性较好，但埋深较深，支护桩很难进入到这层土当中。
2.4 支护结构选取
根据本基坑的特点、实际施工条件及以往工程经验，经过多个方案的选择和比较，最后决定选用以下二种支护结构体系：
围护结构采用排桩＋单道钢筋砼水平内支撑的支护结构形式，支护桩采用φ426的沉管灌注桩，支撑体系采用椭圆形支撑+辐射杆件的形式布置。
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) 为了提高围护结构的安全性，尽可能减小围护桩的暴露段高度、桩身内力及围护结构变形、降低造价，同时充分利用周边场地，因此围梁面标高设置在自然地坪以下1.5m处，支护桩四周台宽3～5m。
图2 典型支护结构剖面图
2) 为节约造价，在保证支护桩刚度的前提下，适当拉大支护桩间距至800，中间设木桩挡土。
平面支護体系：
1) 根据以往多个工程采用大直径圆形内支撑的经验，经过多个方案比较和反复计算，本支撑体系创造性的采用一个椭圆形支撑+辐射杆件的形式，尽最大可能减少了支撑覆盖面积，方便挖土施工。
2) 充分利用椭圆的力学性质，将支撑力均匀的分布为轴向压力。
3) 椭圆中间无支撑面积达到基坑开挖面积的80%。
4) 椭圆长轴半径为55.2m，短轴半径为41.0m，半径比例为0.74。
5) 根据协同计算结果，东西两侧位移相对较大，故在这两个位置设置出土口。挖土顺序为Ⅰ区→Ⅱ区→Ⅲ区（详见右挖土分区图），先挖两个长轴顶点区域内的土体，使东西两侧及靠近6＃楼北侧的椭圆产生向外的张力，减少后期挖土时的最终变形。
图3 基坑挖土顺序示意图图4 基坑实景图
三 结语
目前本工程已顺利施工完毕，详见图4。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，存在大斜边的情况，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) 本工程采用椭圆支护结构形式，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) 由于土体位移产生的时段主要在围护墙侧土体开挖一星期内产生，所以垫层、底板施工要及时跟进，方能减小围护结构的侧向位移，保证基坑的安全实施。
椭圆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。
4) 椭圆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：方宝民（1978- ），男，工程师，浙江华展工程研究设计院，主要从事基坑设计、地基处理等。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：基坑; 椭圆; 内支撑; 位移; 轴力
一 工程概况
拟建场地南邻长兴路，北侧为规划道路，西侧为姜湖路，东侧为规划道路。本工程地下室为一层，位于场地中间。基坑开挖面积共约9030m2左右，支护结构总延长米约366m；±0.000标高相当于黄海高程3.450m，基坑周边自然地坪绝对标高为2.350m，基坑周圈开挖深度为4.9～5.6m。
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，基坑开挖面积达到9030 m2。
2) 基坑开挖深度一般，基坑四周挖4.9～5.6m；属于II级基坑，γ=1.0。
3) 地下室平面形状不规则，接近于菱形，不利于支撑体系的布置。
4) 北侧6＃楼紧邻本地下室，净间距仅2.5m左右。
5) 工程桩均为管桩，对基坑开挖不利。
2.2 周边环境特点
1) 基坑北侧紧邻6#楼，场地狭小。
2) 其余均为本工程的建筑，且均为一定的间距，场地条件较好。
3) 地下室位于地块中间，四周没有管线经过。
2.3 工程地质特点
1) 场地内土层分布总体比较均匀，地质起伏比较平缓，各区之间土质差异不大。
2) 对基坑围护影响较大的2-1层淤泥质粉质粘土物理力学性质较差，埋深4m左右，层厚达到7m左右，坑底基本位于这层土当中。
3) 3层粉质粘土层土性较好，但埋深较深，支护桩很难进入到这层土当中。
2.4 支护结构选取
根据本基坑的特点、实际施工条件及以往工程经验，经过多个方案的选择和比较，最后决定选用以下二种支护结构体系：
围护结构采用排桩＋单道钢筋砼水平内支撑的支护结构形式，支护桩采用φ426的沉管灌注桩，支撑体系采用椭圆形支撑+辐射杆件的形式布置。
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) 为了提高围护结构的安全性，尽可能减小围护桩的暴露段高度、桩身内力及围护结构变形、降低造价，同时充分利用周边场地，因此围梁面标高设置在自然地坪以下1.5m处，支护桩四周台宽3～5m。
图2 典型支护结构剖面图
2) 为节约造价，在保证支护桩刚度的前提下，适当拉大支护桩间距至800，中间设木桩挡土。
平面支護体系：
1) 根据以往多个工程采用大直径圆形内支撑的经验，经过多个方案比较和反复计算，本支撑体系创造性的采用一个椭圆形支撑+辐射杆件的形式，尽最大可能减少了支撑覆盖面积，方便挖土施工。
2) 充分利用椭圆的力学性质，将支撑力均匀的分布为轴向压力。
3) 椭圆中间无支撑面积达到基坑开挖面积的80%。
4) 椭圆长轴半径为55.2m，短轴半径为41.0m，半径比例为0.74。
5) 根据协同计算结果，东西两侧位移相对较大，故在这两个位置设置出土口。挖土顺序为Ⅰ区→Ⅱ区→Ⅲ区（详见右挖土分区图），先挖两个长轴顶点区域内的土体，使东西两侧及靠近6＃楼北侧的椭圆产生向外的张力，减少后期挖土时的最终变形。
图3 基坑挖土顺序示意图图4 基坑实景图
三 结语
目前本工程已顺利施工完毕，详见图4。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，存在大斜边的情况，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) 本工程采用椭圆支护结构形式，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) 由于土体位移产生的时段主要在围护墙侧土体开挖一星期内产生，所以垫层、底板施工要及时跟进，方能减小围护结构的侧向位移，保证基坑的安全实施。
椭圆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。
4) 椭圆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：方宝民（1978- ），男，工程师，浙江华展工程研究设计院，主要从事基坑设计、地基处理等。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。