對撐支護(hù)形式在基坑工程中的應(yīng)用研究

萬少石 王戰(zhàn)鵬

(深圳市巖土工程有限公司，廣東 深圳 518028)

對撐支護(hù)形式在基坑工程中的應(yīng)用研究

萬少石 王戰(zhàn)鵬

(深圳市巖土工程有限公司，廣東 深圳 518028)

以御錦公館基坑工程為例，根據(jù)該工程周邊環(huán)境及地質(zhì)狀況，采用對撐支護(hù)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行支護(hù)，并對支護(hù)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行數(shù)值分析，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)與計算結(jié)果的對比，指出對撐支護(hù)形式能很好的控制變形，從而減少基坑開挖對周邊環(huán)境的影響。

基坑，對撐支護(hù)，結(jié)構(gòu)體系，變形

0 引言

許多城市在深基坑施工中會面臨許多復(fù)雜的周邊環(huán)境，譬如眾多的地下管線、鄰近的高樓建筑等[1-3]。基坑支護(hù)的安全不再是基坑自身的安全問題，而是在滿足基坑自身安全的前提下滿足周邊環(huán)境的安全的問題。故在保證必要安全儲備基礎(chǔ)，對基坑本身的變形控制及基坑開挖對環(huán)境的影響變得尤為重要。內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)體系在控制基坑變形方面有很大優(yōu)勢，故在城市深基坑支護(hù)中運(yùn)用較多。本文將采用三維數(shù)值計算模型對對撐支護(hù)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行受力分析，并與實際監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行比對分析。

1 工程概況

1.1 工程簡介

御錦公館基坑工程場地位于深圳市福田區(qū)梅林中康路與梅林路附近，臨近地鐵四號線梅林站，建設(shè)用地面積為3 003.81 m2，南北長80 m，東西寬53 m。設(shè)有3層地下室，其中1層為半地下室。基坑開挖深度約為8.6 m～11.2 m。

1.2 基坑周邊環(huán)境

本基坑工程周邊環(huán)境比較復(fù)雜：東南面的大圍坊村緊鄰用地紅線，西側(cè)與北側(cè)為盈升翠苑小區(qū)；其中東南面有大量天然基礎(chǔ)老舊的村委統(tǒng)建樓，距離基坑開挖邊線在1.5 m～3.2 m之間。對變形的控制是基坑設(shè)計施工成功的關(guān)鍵。

1.3 工程地質(zhì)狀況

基坑開挖深度范圍內(nèi)，各土層物理力學(xué)指標(biāo)見表1。

表1 土層物理指標(biāo)

2 基坑支護(hù)設(shè)計

2.1 基坑特點及設(shè)計方案

根據(jù)工程經(jīng)驗決定采用樁撐+裝錨方案進(jìn)行基坑支護(hù)，設(shè)置一排攪拌樁作為防滲帷幕+樁間旋噴。支護(hù)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2.2 內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)數(shù)值分析

采用三維數(shù)值分析分別計算其樁身最大彎矩及位移，其彎矩變形圖見圖2、位移變形圖見圖3。彎矩最大值為1 211 kN·m，位移最大值為31 mm，軸力最大值為2 682 kN。

3 監(jiān)測數(shù)據(jù)與計算結(jié)果對比

基坑開挖過程中，對基坑周邊的位移和沉降及支撐軸力進(jìn)行了監(jiān)測，監(jiān)測情況如下所述。

3.1 內(nèi)支撐軸力監(jiān)測

依據(jù)計算結(jié)果，在軸力較大的位置布置監(jiān)測點，對對撐梁、聯(lián)系梁軸力監(jiān)測，軸力監(jiān)測結(jié)果與計算結(jié)果如表2，表3所示。

表2 對撐梁軸力 kN

表3 連系梁軸力 kN

由三維計算所得支撐梁軸力比監(jiān)測值要偏小，但差別較小，相對于計算值最大偏差為24.7%，故計算模型與實際受力模式較為一致，富余部分可考慮為安全儲備。

不對稱力計算是考慮基坑開挖深度不一樣的時候，內(nèi)支撐的受力情況。具體方法是計算兩個不同深度的支點力，然后轉(zhuǎn)化為不同的均布荷載作用于冠梁上。

3.2 位移監(jiān)測

在基坑四周共布置12個位移監(jiān)測點，以監(jiān)測基坑開挖過程中坡頂?shù)乃轿灰魄闆r。從監(jiān)測情況來看，最大位移發(fā)生在基坑開挖至底部位置，其中WY12測點所在的基坑西側(cè)由于開挖深度為最大，最大位移累計達(dá)到21.4 mm，其余測點位移一般在16 mm以內(nèi)。采用對撐支護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)體系所產(chǎn)發(fā)生的最大為24.56 mm。故計算模型所得的結(jié)果與實際檢測結(jié)果相當(dāng)一致，偏差為12.9%。3.3 基坑周邊沉降監(jiān)測

基坑開挖過程中，對基坑周邊的沉降進(jìn)行了監(jiān)測，共布設(shè)了37個沉降觀測點。基坑頂沉降監(jiān)測點最大累計沉降量+6.4 mm(WY2)，立柱沉降監(jiān)測點最大累計沉降量為-3.3 mm(LZJ2)，周邊建筑物沉降監(jiān)測點最大累計沉降量為-19.4 mm(C34，位于東側(cè)20棟建筑物上)。周邊道路、管線、房屋沒有開裂等不利影響。

4 結(jié)語

1)采用三維計算模型對基坑對撐支護(hù)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行受力分析，與實際監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行對比，實際監(jiān)測結(jié)果偏少，但是差別不大，最大偏差為24.7%。故二者具有很好的一致性。

2)對撐支護(hù)結(jié)構(gòu)體系具有較高支撐剛度，能有效的抵抗基坑內(nèi)土體開挖對支護(hù)結(jié)構(gòu)本身的變形的影響，從而減少了周邊道路、管線、房屋沉降等問題。

3)支撐體系的軸力所得結(jié)果比監(jiān)測結(jié)果大，富余部分考慮為安全儲備。

[1] JGJ 120—99，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[2] 尹 驥，管 飛，李象范.直徑210 m超大圓環(huán)支撐基坑設(shè)計分析[J].巖土工程學(xué)報，2006，28(sup)：1597.

[3] 王戰(zhàn)鵬,饒運(yùn)東,許開軍.圓環(huán)桁架內(nèi)支撐形式在軟土基坑工程中的應(yīng)用[J].巖土工程學(xué)報,2012(S1)：72-73.

The study of the symmetrical support in foundation pit engineering

Wan Shaoshi Wang Zhanpeng

(ShenzhenGeotechnicalEngineeringCo.,Ltd，Shenzhen518028，China)

Taking Yujin mansion foundation engineering as an example, according to its surrounding environment and geological conditions, the paper applies symmetrical support structure system, and carries out numerical analysis for the support structure system. Through comparing monitoring data to calculation results, it points out that symmetrical support system can better control deformation, so as to reduce the impact of foundation excavation for surrounding environment.

foundation, symmetrical support, structural system, deformation

2015-01-16

萬少石(1983- )，男，碩士，工程師； 王戰(zhàn)鵬(1982- )，男，碩士，高級工程師

1009-6825(2015)09-0060-02

TU463

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