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1、岩土工程界第12卷第11期地基基础工程连铸机冲渣沟基坑支护设计实例分析1.2马小平(1.西安建筑科技大学,西安710054;2.中冶天工上海十三冶建设有限公司,上海201900)摘要通过对上海某钢厂连铸机冲渣沟深基坑支护工程的实例分析,揭示了在冶建工程施工中进行深基坑支护设计的特点及难点,分析了基坑深度不同而采取不同的支护方式在工期、效益方面的影响,为今后类似深基坑工程设计提供了依据并积累了经验。关键词基坑支护设计分析中图分类号:TV551.4文献标识码:A文章编号:1009-5098(2009)11-0037-03设计。因此可根据实际情况进行分段开挖,根据结1设计基坑的基本情况构深度
2、来确定合理的围护及支撑体系,综合考虑工1.1工程概况期、经济性及施工难度来确定合理的基坑支护方案更有利于工程的总体推进和经济效益。该钢厂厂房外冲渣沟基坑开挖,共分两部分:深度在-9.1～-10.87m及-10.87～-13.26m之2.2基坑支护方案比较分析间变化,坡度为i=0.025。基坑平面形状呈长方形,目前在上海地区采用的基坑支护方法主要有地深度为-9.1～-10.87m一侧的基坑长度为下连续墙、SMW工法、水泥搅拌桩、钢板桩等,下面70.5m,深度为-10.87～-13.26m一侧为就最常用的几种支撑方式进行比较分析:94.6m,宽度3.2m,向南延伸进入旋流池;基坑初(1)土
3、钉墙方案:本工程场地较宽敞,具备放坡步设计采用地下连续墙围护。条件和卸土条件,但结构基坑开挖深度范围内全部1.2场地土构成与特征为杂填土或淤泥质土层,土层结构差,土钉抗拔力低,本方案可靠性差。根据地质报告,拟建场地属沉积区,古河道的发(2)地下连续墙方案:该方案施工技术要求较育过程已经结束,整个场地是稳定的。冲渣沟基坑高,造价也高,若在全长使用该方案,加上冠梁施工、底部与⑨1层粉细砂承压含水层顶板的距离平均为支撑安拆,工期长,这样即增加了费用,同时也增加50m左右,与⑧2层砂质粉土透水层顶板的距离平了工期。本方案经济性差。均约为41.894m,本基坑开挖范围内土质主要为淤(3)钢板桩加
4、一道内支撑方案:如果支撑设在泥质粉质粘土和淤泥质粘土。底板上面,当墙体施工,支撑拆除后,桩的悬臂高度1.3基坑周边环境条件很大,受力不利,位移难以控制。如果支撑设在冲渣该冲渣沟为新建工程,周边地域开阔,无任何地沟顶面以上,经过试算,桩身弯矩和支撑轴力均很上建、构筑物及市政排水管网、电力、燃气管网及地大,造成板桩及支撑成本偏高。另外,采用一道支撑下建、构筑物,具备大开挖基本条件。时,在-10.87～-13.26m位于第④层淤泥质粘土,坑内被动土层厚度达到3～5m,坑底土性质差,2基坑支护方法选择为保证支护体系本身的稳定性,桩的插入深度大,同2.1基坑特点时为了控制坑底的土体位移,被动区土
5、体还需进行根据冲渣沟的构造,该基坑属于沟槽式地下结大量的加固。本方案安全性和经济性差。但在构,坡度为2.5%,从设备基础到旋流池埋深逐渐加-9.1～-10.87m,将底板作为一道支撑,在土方开大,厂房外无既有建筑物,但属于厂房施工的重要通挖后及时快速浇筑,相当于增加第二道支撑,经验算道,从-9.1～-10.87m可按照一级基坑和二级基能够保证支护体系的稳定性。坑综合考虑,而从-10.87m以后按照一级基坑来(4)分段采用方案(2)和方案(3):根据(2)和〔收稿日期〕2009-06-2337地基基础工程GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVol.12No.11(3)
6、的分析,决定在-9.1～-10.87m区域采用钢图2中:h=6.4,x=4,s=30板桩,在-10.87～-13.26m采用地下连续墙(一道混凝土支撑)加两道钢支撑的支护方式的分区支护方法,得到安全性和经济性的最佳平衡。3基坑支护设计3.1基坑支护分区根据冲渣沟-9.1m以上部分开挖情况来看,第④层淤泥质粘土透水性较差,井点降水效果不太明显,因此决定对-9.1～-10.87m部分采用钢板桩支护。-10.87～-13.26m基坑较深,按原设计采用地下连续墙支护,用永久性钢筋混凝土支撑和临时钢支撑。3.2支护结构设计(1)钢板桩支护结构设计钢板桩支撑采用一道钢支撑,截面为2H500×200
7、×10×16,钢围檩截面为2H500×200×10×16。支撑及围檩中心线距离基坑底部为3.1m,支撑水平间距为3m。冲渣沟基坑-9.1～-10.87m部分采用鞍-Ⅳ型拉森板桩作围护结构,桩长为15m,桩顶标高为-4.9～-6.5m。(2)计算在泰勒摩擦圆法(D.W.Taylor,1948)和费廉纽斯(W.Fellennius)所提出的最危险滑动面的计算方法对基坑整体稳定性验算的基础上根据上海市标准《基坑工程设计规程》(DBJ08-61-97)
