钢支撑在深基坑支护工程中的应用

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1、钢支撑在深基坑支护工程中的应用：深基坑支护可以挡土、截水、保证坑底稳定、承担必要的施工荷载、保证地下结构工程的顺利施工。其在电力工程中被广泛应用，更而如何选取一种在经济技术上都合理的深基坑支护类型尤为关键。本文结合工程实例探讨了钢支撑在深基坑支护工程中的应用。　　关键词：深基坑支护；钢支撑；受力分析　　一、概述　　近年来随着电力工程兴建增多，在工程设计过程中会常遇到一些基础埋置较深、地质情况复杂、地理位置特殊的建(构)筑物或地下结构，由此带来大量的深基坑开挖和支护的岩土工程问题。但由于各工程地层构造变化的错综复杂，加上

2、设计与施工管理不完善，在深基坑支护方面就很容易出现事故，从而造成巨大的经济损失，延误工期造成不良的社会影响。因此深基坑支护已成为当前建筑行业十分关注的工程热点，也是技术复杂、综合性很强的技术难点，同时也成为提高工程质量、减少事故的发生、降低工程造价的重点。　　二、深基坑工程技术的基本工程特性　　(1)深基坑工程是集岩土工程和结构工程等专业于一体的系统工程，亦即包含挡土、支护、防水、降水、挖土、监测和信息化施工各环节.而其中任一环节的失效均将会导致整个工程的失败。　　(2)深基坑工程经常在密集的建筑群中施工，有时地质条件

3、不良，场地狭小，挖土不能放坡，邻近又有建筑物和其他地下管道，所以不仅要确保挡土支护结构的强度要求和边坡的稳定，还要满足变形控制的要求，因此，其施工条件往往很差，难度很大。　　(3)深基坑工程的造价在整个工程造价中占有相当高的比例，一般占工程总价的10%以上。　　(4)深基坑支护结构与一般挡土墙受力机理不同，其土压力计算、强度计算及稳定验算等计算理论、方法还不完善、不成熟，因此原位测试技术和信息施工法即显得更为重要。　　(5)深基坑支护工程多为临时性支护工程。因此在实际工程中常常得不到建设方应有的重视，一般不愿投人较多的

4、资金，可一旦出现事故，处理十分困难，造成的经济损失又十分巨大。　　三、工程概况　　某工程地块呈不规则长方形，东西长116m,南北宽63m,基坑周长310m，基坑开挖深度为10.20～12.20m。　　场区地层岩性由上至下分别为填土,层厚0～2.00m;粉质粘土,层厚0.0～3.90m;瘀泥质粉质粘土,层厚0.0～7.60m;瘀泥质粘土,层厚0.00～18.10m;粉质粘土。　　四、围护方案　　当前深基坑围护绝大多数采用地下连续墙，或钻孔灌注桩加水泥土搅拌桩基。基坑内设钢筋凝混土支撑，这些结构型式比较成熟、安全，但地下墙

5、和灌注桩施工均会产生大量泥浆，巨结构占去较大地下空间，拆除钢筋混凝土支撑须进行爆破，给环境造成很大影响。　　钢板桩作为基坑围护结构具有施工速度快、不产生泥浆、占用地下空间小、造价低于灌注桩与地下墙等优点，但其刚度较小，变形较大。难以在市区推广。钢支撑作为受压杆件其强度和刚度均不如钢筋混凝土支撑，但它施工速度快、发挥作用及时、拆除无须爆破、重复利用率高、综合造价也略低于钢筋混凝土支撑。　　根据钢结构的优缺点，我们采取了在钢板桩内外适当进行地基加固处理和加大钢围檩高度，使钢板桩的实际跨度相应减小的弥补措施(见图1)。最后选

6、定采用钢板桩加H型钢支撑的围护方案。　　　　　　　　图3支撑平面布置　　　　　　　　图1结构剖面　　五、结构设计　　围护结构主要由下列3部份组成:　　1钢板桩。按设计要求宜采用型号为LX32钢板桩，但为了节省费用，采用了施工总包商备有的GSPIV钢板桩，其刚度较小，桩长一般为21m，局部加深区为24m采取增设1道钢支撑来弥补)。　　2土体加固。采用水泥上搅拌桩进行仁体加固，基坑内采用格型布置，基坑外采用双排交又形布置。　　3支撑体系。支护由地下2.3m开始,基坑中间设一排临时立柱,立柱采钢板截面。开挖至10.20m，采

7、用3道支撑;开挖至12.20m，采用4道支撑。支撑均采用600×200或700×300H型钢，H型钢支撑采用同一平面内的支撑交叉，交叉处用方钢穿通连接，以利于受力与支撑整体稳定(见图2)。　　施工流程:施工钢板桩结合H型钢支撑围护结构及临时立柱→开挖基坑土方至第1道支撑下2.30m→施做第1道支撑→开挖基坑土方至第1道支撑下4.40m→架设第2道支撑→开挖土方至第2道支撑下5.30m→架设第3道支撑→施做垫层及底板混凝土。　　　　　　　　图2支撑十字接头　　支撑的平面布置根据基坑形状采用方格形结合角撑，以解决长边方向支

8、撑不及时和局部基坑不规则等（见图3）。　　六、钢板桩内力分析　　1内力分析。采用朗金理论计算土压力，水土分算，地面超载沿坑边7m范围1OkN/m2计，7m以外按48kN/m2计，基坑内考虑土体加固，将侧向弹簧系数适当提高;钢板桩内力分析采用模拟施工顺序分步进行，并考虑支撑的前期变形和预顶力影响。　　弹性地基杆系统理论是将支护结构假