導(dǎo)語：基坑的特點及支護結(jié)構(gòu)設(shè)計研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:人類的文化需求隨著時間的變遷不斷發(fā)生變化，原有的土地使用方式發(fā)生了巨大的變化，從橫向發(fā)展到縱向發(fā)展，大量的高層、超高層以及地下建筑出現(xiàn)，而且已經(jīng)成為城市發(fā)展的一大主要方向。首先闡述了基坑的特點，然后以山西省忻州市某基坑為例，進行基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計。

關(guān)鍵詞:建筑，基坑結(jié)構(gòu)，支護結(jié)構(gòu)

1概述

基坑工程涉及的學(xué)科眾多，是一項系統(tǒng)工程。在施工過程中，要更加注重安全性，同時兼顧經(jīng)濟成本，施工難度的增加會隨著開挖深度的增加而增大，因此，設(shè)計在施工中的作用尤為重要，如何兼顧經(jīng)濟性和安全性，是基坑設(shè)計的一大原則。

2基坑工程的特點

1)臨時性?；庸こ痰呐R時性主要體現(xiàn)在支護結(jié)構(gòu)，支護結(jié)構(gòu)在施工階段支撐著基坑結(jié)構(gòu)不被外力所破壞，其使用時間有限，一般在1年～2年，加強監(jiān)測，在基坑開挖過程中是一項重要的工作，一定要做好預(yù)處理準(zhǔn)備［1］。2)區(qū)域特點明顯。不同地區(qū)的基坑結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境不同，因此在施工設(shè)計時也需要因地制宜［2］，一般需要前期勘察，根據(jù)勘察報告進行方案的制定，對現(xiàn)場勘查的情況進行全面地分析和研究后，做出適合的方案，不可類似工程全部照舊實施。3)環(huán)境影響。周邊建筑對于基坑施工也有顯著影響，特別是周邊的建筑、地下管線、地下水以及基坑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，施工的難度因素是一個綜合性指標(biāo)，取決于周邊綜合特性，一旦設(shè)計未考慮周全，會造成地面建筑的沉降、地表隆起等問題，嚴(yán)重影響施工的進度。4)時間以及空間影響?；釉陂_挖過程中，暴露時間的長短也會影響基坑的穩(wěn)定性。同時還有開挖的順序，基坑的深度以及開挖的面積等關(guān)鍵因素，原有土質(zhì)的受力發(fā)生變化，建立新的應(yīng)力—應(yīng)變體系［3］，要盡快建立穩(wěn)定的受力體系，防止出現(xiàn)不穩(wěn)定受力，使得周圍土體的穩(wěn)定性受到影響。5)學(xué)科綜合性。主要指的是基坑的設(shè)計施工要涉及不同的學(xué)科以及領(lǐng)域，并不是單一學(xué)科可以解決的，其中涉及到土力學(xué)［4］、工程地質(zhì)學(xué)、巖石力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等專業(yè)，要求實際設(shè)計人員要精通各種學(xué)科，同時針對性的提出合適的設(shè)計方案和理念，進行綜合分析和運用。6)施工難度大。對于周邊建筑繁多的地段進行施工，施工難度會加大，因為要考慮既有建筑的地下結(jié)構(gòu)特點以及地下已有的管線問題，在不影響原有功能的條件下進行基坑施工［5］，要格外注意安全，現(xiàn)有施工安全事故大部分都是由于基坑坍塌導(dǎo)致周邊沉降過大，影響地下管線的結(jié)構(gòu)特點，發(fā)生管道漏水，管線切斷，造成人員傷亡和經(jīng)濟損失。7)短開挖，快支護?；娱_挖過程中，不要貪圖速度快，一定要做好支護，每次開挖的深度一定要經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計，禁止超挖，而且開挖后支護結(jié)構(gòu)一定要及時進行施工，保證開挖過程中不會產(chǎn)生多余的外力，使得基坑結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞。8)施工信息化程度要求高。發(fā)生眾多的施工事故與監(jiān)測以及勘察不到位有關(guān)，因此在施工過程中，一定要進行基坑監(jiān)測，發(fā)生問題，及時匯報，及時處理，應(yīng)用科學(xué)的手段和方法保證施工的安全性，同時監(jiān)測重點部位，掌握土體開挖過程中的相關(guān)信息，為后續(xù)施工提供建議。

3基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計案例分析

3．1工程概況。該工程位于忻州市開發(fā)區(qū)東南角，基坑南側(cè)有熱力管線，建筑綠線，污水管線，化糞池，地下車庫以及住宅樓，基坑的北側(cè)有圍墻，電纜線，給水管線以及污水管線?？偨ㄖ娣e為149863．28m2，地下建筑為38642．32m2，主樓設(shè)計地上23層，地下2層，采用剪力墻結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)。工程基坑開挖深度為10m。3．2周邊地質(zhì)條件。該工程地形基本平坦，場地地層通過標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗以及土工試驗，共有五層，第一層是雜填土，主要是建筑垃圾(磚塊、混凝土塊、灰渣等)和粉質(zhì)黏土，第二層是粉土，主要是云母碎屑夾粉質(zhì)黏土或細(xì)砂薄層，第三層、第四層以及第五層均是粉質(zhì)黏土，含有機質(zhì)、夾粉土及夾黏土等。穩(wěn)定水位埋深約3．0m～4．0m，地下水類型均為上層滯水。建筑場地抗震設(shè)防類別為7度。3．3基坑支護方案設(shè)計。方案一:地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐;方案二:灌注樁+內(nèi)支撐;方案三:灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨桿。此三種方案均可滿足支護結(jié)構(gòu)方案，同時保證施工過程中的安全性，但是實際通過現(xiàn)場考察，發(fā)現(xiàn)該基坑?xùn)|臨市政主干道，且工作面積較大，同時內(nèi)支撐方案耗用較長的時間，施工成本較高，對周邊的環(huán)境影響較大等因素，不適合采用內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)，因此淘汰方案一和方案二，選用第三種方案，采用灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨桿的方式進行支護結(jié)構(gòu)，同時止水帷幕采用單排水泥土攪拌樁。

4基坑支護結(jié)構(gòu)計算

4．1設(shè)計工況。設(shè)計采用7個工況進行，具體見表1。4．2整體穩(wěn)定性計算。采用瑞典條分法進行計算，土條寬度為0．5m，使用有效應(yīng)力法確定邊坡的應(yīng)力狀態(tài)。通過計算，滑裂面的圓弧半徑為34．780m，通過計算求得整體穩(wěn)定系數(shù)為1．45，大于1．25，符合規(guī)范要求?？箖A覆穩(wěn)定性驗算。計算公式為KS=MPMa，通過計算每個工況的數(shù)值，得到的結(jié)果是滿足規(guī)范要求，具體計算結(jié)果見表2。4．3地表沉降。通過理正軟件計算地表沉降量，見圖1。通過圖1可以得知，不同的計算方法得出的沉降量不同，其中沉降量最大的是指數(shù)法，拋物線法求得的沉降量最小，沉降量發(fā)生位置最大的是基坑的坑壁處，離得越遠(yuǎn)，沉降量逐漸減小。拋物線法計算得出的沉降量呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，從三種方法中得出，計算結(jié)果基本上超過基坑預(yù)警值，由于適用條件不同，本工程采用的是拋物線法。4．4基坑監(jiān)測?；颖O(jiān)測的目的是為了隨時整理實際數(shù)據(jù)，與理想值進行比較，保證基坑施工過程中的安全性。本基坑屬于一級基坑，監(jiān)測的主要內(nèi)容有支護結(jié)構(gòu)的水平位移和豎向位移;支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力;支護結(jié)構(gòu)水平位移;周邊管線的沉降;周邊建筑、市政道路的沉降。監(jiān)測點的布置依據(jù)不同的重點部位進行不同的布置安排。其中支護結(jié)構(gòu)的水平和豎向位移的監(jiān)測點應(yīng)在基坑的四周進行布置，以及基坑每邊的中部和地質(zhì)條件差的地方，且監(jiān)測距離的布置應(yīng)該不大于20m，每邊不少于3個。沉降的監(jiān)測主要有基坑邊上地表的沉降監(jiān)測，監(jiān)測點設(shè)置在周邊土層或柔性路面上。監(jiān)測面上的監(jiān)測點距離宜在20m以內(nèi)?；又車叵鹿芫€的監(jiān)測主要在管節(jié)、豎井周圍以及管線易破碎處設(shè)置，同樣監(jiān)測點距離宜在20m以內(nèi)。周邊道路的監(jiān)測距離在30m以內(nèi)，每條路不少于3個。基坑工程的監(jiān)測應(yīng)該貫穿于基坑工程和地下工程施工的全過程。當(dāng)開挖深度小于5m，監(jiān)測頻率應(yīng)為2天1次，本工程的開挖深度為10m，觀測頻率應(yīng)為1天1次。同時當(dāng)?shù)装鍧仓?d內(nèi)，應(yīng)該增加監(jiān)測頻率，1天2次。在監(jiān)測過程中，發(fā)生以下情況應(yīng)立即報警，并采用有效的措施保證支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。1)監(jiān)測次數(shù)達(dá)到監(jiān)測報警值的累計值;2)支護結(jié)構(gòu)或者是基坑周邊出現(xiàn)較大的流砂、管涌等情況;3)支護結(jié)構(gòu)的支撐或者是錨桿變形過大;4)周邊建筑出現(xiàn)較大裂縫或者是變形;5)周邊管線明顯增長或者是裂縫;6)根據(jù)工程經(jīng)驗，其他必須進行危險報警的情況。

5結(jié)語

本文簡述了基坑結(jié)構(gòu)的特點，而且針對某一具體的基坑進行了基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計，確保了基坑的穩(wěn)定。

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作者:劉魯濱 單位:山西省建筑科學(xué)研究院有限公司