圓環支撐體系在深基坑支護中的應用

陳 曉 鳳

(南京東大巖土工程技術有限公司，江蘇 南京 210096)

圓環支撐體系在深基坑支護中的應用

陳 曉 鳳

(南京東大巖土工程技術有限公司，江蘇 南京 210096)

結合工程實例，對圓環支撐在深基坑支護中的應用技術進行了分析，得出圓環支撐體系具有安全可靠性、技術可行性及經濟合理性，對深基坑支護支撐系統的設計具有借鑒作用。

圓環支撐，支撐系統，深基坑，基坑支護

0 引言

隨著城市建筑密集化，城市地下空間開發項目越來越多，地下室深度及規模越來越大等現象，深基坑支護技術越來越顯示出其重要性。地下室及其基坑支護工程的成敗，基坑支護設計是否合理起著關鍵性的作用。一旦基坑支護失效，將會對地下工程施工及周圍環境造成很大的影響，嚴重的將造成重大的人員傷亡事故和經濟損失?；又ёo主要考慮安全可靠性、技術可行性以及經濟合理性?；又ёo作為一個臨時性結構，其一切內容都為土方開挖服務。其中支撐系統尤其受土方開挖制約，同時又制約挖土進程，支撐系統設計的目的是在實現支護功能的前提下盡可能地方便挖土，縮短工期。而且支撐系統的造價在基坑支護中所占比例很高，通過優化設計降低支撐系統的造價是降低基坑工程總造價的重要途徑。圓環支撐受力合理，經濟性好，支撐整體剛度大，開挖面大，挖土便利，可縮短工期等優點逐漸在實際工程的運用中得到了驗證。

1 工程概況

本工程為旭日愛上城4區工程，位于南京市浦口區火炬南路西側，柳州路東側。本工程建筑面積60 000 m2，由3棟18層～19層的辦公樓組成，高度約99 m，剪力墻結構；其中1號辦公樓和2號辦公樓間設有2層商業樓，辦公樓與商業樓為整體，商業樓為框架結構，±0.00=7.80 m。整個場地設有2層整體地下室，采用樁基礎。本工程基坑面積10 660 m2，周長410 m，開挖深度為8.80 m～10.90 m，坑中坑落深1.00 m～3.20 m。

1.1 周邊環境條件

基坑東側、北側緊貼用地紅線，地下室外墻距離紅線最小距離為3.5 m，紅線目前為創業河，地下室外墻距離河岸最小距離為9.2 m，地下室外墻距離河岸外火炬南路最小距離為51.5 m；基坑南側為空地，地下室外墻距離紅線最小距離為3.2 m；基坑西側地下室外墻距離紅線最小距離為3.8 m，地下室外墻距離柳州路最小距離為26.4 m，場地外有5條市政管線。

圖1為項目衛星圖。

1.2 工程地質條件

場地地勢較為平坦，原為南京市浦口區泰山街道居民區及農田，原有建筑物已經拆遷。屬長江漫灘地貌單元。地質條件及場地土層參數見表1。

表1 地質條件及場地土層參數

2 支撐系統設計

本工程基坑開挖面積較大、深度較深且淤泥較厚，基坑形狀比較規則，綜合本工程場地周邊環境、破壞后果、基坑開挖深度、場地工程地質和水文地質條件，需采用樁撐體系，且內支撐宜采用剛度較大的混凝土支撐體系。

本工程采用φ1 000@1 200鉆孔灌注樁結合三軸水泥土攪拌樁止水帷幕作為擋土止水體系，坑內設置1道鋼筋混凝土支撐作為水平支撐體系。

圖2為基坑支護典型剖面圖。

內支撐方案一采用圓環支撐體系(如圖3所示)，單個圓環直徑為90 m。內支撐方案二采用角撐對撐邊桁架支撐體系(如圖4所示)。

3 支撐系統對比分析

3.1 安全性對比

采用理正深基坑7.0對支撐體系進行了整體計算分析。圓環支撐體系支撐腰梁尺寸1 300 mm×900 mm，大圓環支撐尺寸1 700 mm×850 mm，小圓環支撐尺寸1 100 mm×850 mm，徑向桿尺寸800 mm×800 mm，連系桿尺寸700 mm×800 mm，混凝土標號C35；角撐邊桁架支撐體系支撐腰梁尺寸1 300 mm×1 000 mm，主撐尺寸900 mm×950 mm，連系桿尺寸700 mm×800 mm，混凝土標號C35。

計算結果顯示圓環支撐體系最大水平位移計算值為11.4 mm，圓環上的最大軸力值為12 491 kN。角撐邊桁架支撐體系最大水平位移計算值為17.8 mm。通過計算結果表明，圓環支撐體系相比于角撐邊桁架支撐體系受力條件更好，控制變形能力更強。

3.2 工程量對比

表2是兩種支撐體系工程量對比。由表2可知，圓環支撐體系充分發揮了混凝土的受壓特性，相比于角撐邊桁架支撐體系材料用量更少，經濟性更強。

表2 支撐體系工程量對比

3.3 挖土便利性對比

角撐邊桁架支撐體系受力較為明晰，但支撐密集，不便于土方開挖；圓環支撐體系中間圓環形成大空間，可以方便土方開挖和地下室施工，能縮短挖土工期，降低挖土費用。

3.4 支撐體系選定

通過對比，本工程最終采用了圓環支撐體系。

4 監測結果分析

本工程現已開始拆除支撐，現場監測結果表明，從開始挖土到挖土結束土體深層位移最大僅26.8 mm，基坑開挖期間無任何不良情況。圖5為現場基坑開挖到底圖。

5 結語

圓環支撐體系優點如下：

1)受力條件好，控制變形能力強。

2)將側向荷載轉化為環梁的軸力，充分發揮了混凝土的受壓特性，材料用量較少，經濟性強。

3)挖土空間大，能縮短挖土工期，降低挖土費用。

但是圓環支撐體系也有一定的制約性，特別是受力要均衡。在基坑工程應用中，應充分考慮其優缺點，現場施工時應對稱、平衡挖土，并進行連續監測，確?；庸こ痰陌踩浴⒔洕侠硇?。

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The application of ring shape support in deep foundation pit

Chen Xiaofeng

(NanjingEastRockSoilEngineeringTechnologyCo.,Ltd,Nanjing210096,China)

Combining with the engineering example, analyzes the application technology of the ring shape support in deep foundation pit, obtains ring shape support system is safety and reliability, technical feasibility and economic rationality, with reference to the design of deep foundation pit support system.

ring shape support, support system, deep foundation pit, foundation pit support

2015-02-06

陳曉鳳(1987- )，女，助理工程師

1009-6825(2015)11-0082-02

TU463

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