城市复杂基坑边坡稳定性评价与治理措施研究.pdf

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1、城市复杂基坑边坡稳定性评价与治理措施研究■冯哲■西安职业技术学院电子信息工程系。陕西西安710077摘要：由于城市复杂基坑边坡的大量出现，边坡稳定性评价与治理已经成为确保城市复杂基坑边坡稳定的关键所在。一般的边坡稳定性评价与治理都相对成熟，而对于城市复杂基坑的边坡稳定性与治理措施研究相对较少。本文利用数值分析模拟对边坡稳定性进行分析，并对治理方案进行研究。通过对实际工程建研科研实验大楼的现场勘察与试验，确定分析和评价所需的参数。本文以实际工程为背景，设计支护方案，进行模拟分析，对治理措施进行研究，使得城市复杂基坑边坡稳定性评价与治理措施更具实际意义。关键词：复杂基坑边坡稳定性支护设计近些

2、年来，随着城市建设的发展，大量高层兴建和地下空间的开发利用，必然会产生大量的大面积深基坑工程，其规模和深度也会不断增加。城市中深基坑开挖的工程环境非常复杂，基坑往往紧邻一些已建的建筑物，建筑物与基坑之间相互作用，相互影响，呈现出“大、深、紧、近”。基坑工程中以往更多的研究了基坑工程本身的安全性，忽略了基坑开挖过程对临近建筑物的影响。本文就是通过运用数值模拟分析研究了既有建筑对基坑开挖的影响，针对复杂情况进行了支护设计。本文针对临近建筑物对基本稳定性的影响，采用支护桩、土钉、锚杆、内支撑等支护措施，进行组合支护，提高边坡稳定性。1工程概况建研科研试验大楼位于北京市朝阳区北三环东路30号中国

3、建筑科学研究院内。建筑物由两栋科研主楼、裙房、地下车库组成，形成大底盘多塔楼联体结构；科研主楼部分地上20层、钢筋混凝土框架一剪力墙结构，裙房部分地上2层，裙房及地下部分为钢筋混凝土框架结构；主楼、裙房及地下车库均地下4层，筏板基础，基础埋深为19．1lm。根据岩土工程勘察报告，场地标高为44．54—45．26m，地面下勘察深度范围内的土层划分为人工堆积层、第四纪沉积层。在勘察深度范围内分布有3层地下水：第一层为潜水，静止水位埋深4．1—6．4m；第二层为层间潜水，水位埋深13．0—15．5m；第三层为微承压水，水位埋深20．1—22．5m。2基坑周边环境分析(1)本基坑工程深度19．1

4、lm，基坑深度较大。(2)基坑周边环境复杂：基坑西侧16m处为中国建筑科学研究院主楼，基础埋深约10m。箱形基础，天然地基，支护结构为支护桩，预计桩长15m；基坑西侧南部15m处为2层办公楼，无地下室，天然地基；基坑北侧为北三环东路；基坑东侧北部5m处为8层办公楼，l层地下室，天然地基；基坑东侧中部5m处为16层住宅楼，l层地下室，基础埋深约5m，采用预制桩基础，桩长lore；基坑东侧南部7m处为3层办公楼，无地下室，天然地基；基坑南侧9m处为7层办公楼，1层地下室，采用夯扩挤密桩复合地基。基坑周边建构筑物较多，给基坑支护的设计和施工带来很大困难，本文针对较复杂的南侧与东侧中部基坑进行设

5、计评价。3稳定性评价与治理措施3．1基坑南侧基坑南侧距离周边建筑物较近，对基坑开挖影响较大。本文利用数值模拟对基坑南侧边坡有无既有建筑两种情况进行稳定性分析，结果显示边坡稳定性系数为0．94和1．22。基坑南侧距离周边建筑物较近，且边坡稳定性系数较低，为避免支护结构施工对周边建筑物产生影响，该侧拟采用支护桩+内支撑方案，内支撑采用角撑，支撑设置在楼板、底板标高上1m处(一5．4m、一9m、一12．6m、一16．4m)。对支护后的边坡进行稳定性分析，稳定性系数为1．74，满足支护要求。．桩间土护壁混凝土面层厚80mm，混凝土强度等级C20，面层钢筋网：‘p6．5，间距200×200Inrl

6、l。3．2基坑东侧中部基坑东侧中部距离周边建筑物较近，且建筑物下有桩基础，对基坑开挖影响较大。为避免支护结构施工对周边建筑物产生影响，对该侧分两阶段施工。第一阶段施工时，先施工支护桩，土方整体开挖至一5．Om后，再开挖该处后浇带内侧部分土体，此时后浇带外侧土体采用1：l放坡、并采用复合土钉墙(基坑深度一14．1lm，9排土钉、l排锚杆)支护；待后浇带内侧的主体结构施工至±0．00时，可进行第二阶段施工，即开挖该处后浇带外侧部分的土体，此时支护结构采用支护桩+内支撑方案，支撑设置分别为一6．4m、一lOm、一13．6m、一16．4m，其中上三道支撑分别支撑在地下室楼板的位置，第四道支撑支撑

7、在地板顶标高上lm处的柱子上。阶段一：本文利用数值模拟对基坑东侧中部边坡有无既有建筑两种情况进行稳定性分析，结果显示边坡稳定性系数为0．72和1．01。对支护后的边坡进行稳定性分析，稳定性系数为1．33，满足支护要求。阶段二：本文利用数值模拟对基坑东侧中部边坡有无既有建筑两种情况进行稳定性分析，结果显示边坡稳定性系数为0．79和1．05。采用支护桩+内支撑方案(系数与南侧相同)对支护后的边坡进行稳定性分析，稳定性系数为1．44，满足