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深基坑支护方案浅探——某综合楼工程为实例 提交日期：2002-12-18  阅读:514 　　深基坑支护方案浅探——某综合楼工程为实例 温茨华 深基坑支护的方案、施工、监测技巧是近10多年来在我国逐步触及的技巧困难。深基坑的护壁，不只恳求保障基坑内畸形功课平安，同时要防止基坑及坑外土体挪动，保障基坑左近建筑物、路途、管线的畸形运转。各地通过工程实际与科研，在基坑支护实际与技巧上都有了进一步的开展，获得了可喜的成果。 1.深基坑支护范例选择 深基坑支护不只恳求确保边坡的波动，同时要满意变形操纵恳求，以确保基坑四周的修建物、地下管线、路途等的平安。如今支护构造日臻完满，呈现了非常多新的支护构造方式与波动边坡的方法。 按照当地域实践情况，经比较采纳钻孔灌注桩作为挡土构造，由于基坑开采区要紧为粘性土，它存在必定自波动构造的特征，因此护坡桩采纳间隔式钢筋混凝土钻孔灌注桩挡土，土层锚杆支护的方案，挡土支护构造安排如下：(1)护坡桩桩径600mm，桩净距1000mm；(2)土层锚杆一排作单支持，端部在空中以下，下倾18°，间距；(3)腰梁一道，位于坡顶下处，通过腰梁，锚杆对护坡桩进展拉结；(4)桩间为粘性土不作处置。 2.深基坑支护土压力 深基坑支护是近些年来才开展起来的工程应用学科，新的完满的支护构造上的土压力实际还不正式提出，要精确地加以断定是不能够的。同时由于土的土质比较庞杂，土压力的盘算还与支护构造的刚度跟施工方法等有关，要精确地断定也是比较艰辛的。如今，土压力的计算，仍然是简化后按库仑公式或朗肯公式进展。常用的公式为： 自动土压力： Eα=1/2γH2tg2(45°-Φ/2)-2CHtg(45°-Φ/2)+2C2/γ 工中：Eα——自动土压力(KN)，γ——土的容重，采纳加权均匀值。H——挡土桩长(m)。Φ——土的内摩擦角(°)。C——土的内聚力(KN)。 主动土压力：EP=1/2γt2KPCt 式中：EP——主动土压力(KN)，t——挡土桩的入土深度(m)，KP——主动土压力系数，一般取K2=tg2(45°-Φ/2)。 由于传统实际存在达些缺乏，在工程应用时就必需作经历修正，以便在必定水平上能够满意工程上的应用恳求，这也确实是从以下多少个方面详细思索： 2.1.土压力参数：尤其抗剪强度C/Φ的取值征询题。抗剪强度目的的测定方法有总应力法跟有效应方法，前者采纳总应力C、Φ值跟自然重度γ(或饱跟容量)盘算土压力，并以为水压力包含在内，后者采纳无效应力C、Φ及浮容量γ盘算土压力，另解水压力，等于水土分算。总应方法应用便利，有用于不透水或弱透水的粘土层。无效应力法应用于砂层。 2.2.朗肯实际假设墙背与填土之间无摩擦力。这种假设构成盘算自动土压力偏年夜，而主动土压力偏小。自动土压力偏年夜那么是偏平安的，而主动土压力偏小那么是偏风险的。针对这一情况，在盘算主动土压力时，采纳修正后的主动土压力系数KP，由于库仑实际盘算主动土压力偏年夜。因此采纳库仑实际中的主动土压力系数擦角δ，抑制了朗肯实际在此方面的假设。能够求得修正后的KP是：KP=〔CosΨDCosδ[KF)]-Sin(Ψo+δ)SinΨo〕2 式中是按等值内摩擦角盘算，对粘性土取ΦD=Φ是按照经历取值，δ一般为1/3Φ-2/3Φ。 2.3.用等值内摩擦角盘算自动土压力。在实际中，关于抗深在10m内的支护盘算，把有粘聚力的自动土压力Eα，盘算式为：E=1/2CHtg2(45°-Φ/2)+2C2/γ。 用等值内摩擦角时，按无粘性土三角形土压力并入Φo，E=1/2γH2tg(45°-Φ/2)，而E=E由此可得：tg(45°-[SX(]Φo2=rH2tg2(45°-Ψ/2)-4CHtg(45°-Ψ/2)+4C2/r2rH2 2.4.深基坑开挖的空间效应。基坑的滑动面遭到相邻边的制约阻碍，在中线的土压力最年夜，而造近双方的压力那么小，应用这种空间效应，能够在双方折减桩数或增加配筋量。 2.5.注重场表里水的征询题。留意落排水，由于土中含水量添加，抗剪强度落低，水分在较年夜土粒外表构成光滑剂，使摩擦力落低，而较小颗粒结合水膜变厚，落低了土的内聚力。 综上所述，结合本园地地质材料以及所选择的基抗支护构成，水压力跟土压力分不按以下方式盘算： .水压力：因支护桩所处地层要紧为粘性土层，且为硬塑中密形态，另开挖前已作落水处置，故以为此压力采纳水土合确实是可行的。 .土压力：桩后自动土压力，采纳朗肯自动土压力盘算，即：Eα=1/2γH2tg2(45°-Φ/2)-2CHtg(45°-Φ/2)+2C2/γ 桩前主动土压力，采纳修正后的朗肯主动土压力盘算，即：EP＝1/2γt2KP+2KPCt。 式中：KP＝〔CosΨCosδ-Sin(Ψ+δ)SinΨ〕2 3.护坡桩的方案 该工程支护构造要紧采纳钢筋混凝土钻孔灌注桩加歪土锚的方案方案，桩的直径为600mm，桩间净距为1000mm。思索基坑左近修建屋的阻碍，另有环城南路上机车等动截荷的阻碍，支护方案时，笔者参照局部支护构造方案的相关情况取空中均布载荷q=40KN/m，其余构造及土的工程地质概略见以以下图： 3.1.桩上侧土压力：①桩后侧自动土压力，由于桩后土为三层(杂添土、粘土、粉粘土)因此盘算时采纳加权均匀值的C、Φ、γ，Φ=21.32，得：Eα=4.7H2-2.76H+108.49；②桩前侧主动土压力：由于桩前侧土为两层(粘土层、粉质粘土层)，因此盘算时应采纳加权均匀值的C′、Φ′、γ′，得：EP＝33.89676t2+104.5t；③均布载荷对桩的侧压力：由公式Eq＝qKaH，得：Eq=18.672H。 3.2.桩拔出深度断定：盘算前须作如下假设：(1)锚固点A无挪动；(2)灌注桩埋在地下无挪动；(3)自由端因较浅不作结实端，按地下简支盘算。 .树破方程：对铰点(锚固点)A求矩，那么必需满意：ΣMA=0 因此有：1KEP(23t+h-a)=Eq〔23(h+t)-a〕+Ep(h+t2-α)q 式中：K为平安系数，取2，得：8.31t3+82.97t2-138.75t=114.12 .拔出深度及柱长盘算：按照实践情况t取最小正解；t=。 ♀1.99=12.4(m) 3.3.锚拉力的盘算：由于桩长已求出，对全部桩而言，由于力平衡道理能够求出A点的锚拉力，ΣFA=0，即：Eα+Eq=Ep+TA，取t=1.99解得：TA=194.35(KN) 4.土层锚定方案 锚固点埋深α=2m，锚杆水平间距，锚杆倾角18°，这是由于思索到：(1)基坑左近有环城南路跟修建物的存在，倾角小，锚杆的握裹力易满意；(2)支护地点粘土层较厚，同时均一，可作为锚定区；(3)粘土层的下履层(粉质粘土层、粉砂层、圆砾层)根本上饱水且较薄。 Ψ°r=20.13kN/m2 .土层锚杆锚非固端段长度确实定，如以以下图： 由三角关联有：BF=sin(45°-Φ/2)/sin(45°-Φ/2+a)·(H-a-d)代入数据盘算得：BF=5.06 m .土层锚杆锚段长度确实定：该土层锚杆采纳非高压灌浆，那么主体抗压强度按上面公式盘算：r=C+(1/2)rhtgΨ。式中：r——埋深h处的抗剪强度，K——平安系数1.5，d——锚杆孔径，取，锚固段长度L= 5.论断 深基坑支护工程是近二十年来跟着都会高层修建开展而开展的一门新的实际工程学，它另有待于实际上的完满，怎么样取一种在经济技巧上都公正的支护范例就必需充分思索现场情况、工程地质前提以及工程恳求。