浅谈高层建筑深基坑支护设计

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1、浅谈高层建筑深基坑支护设计　　摘要:本文结合工程应用实例，在介绍建设工程地质与水文地质条件的基础上，重点围绕围护结构、钻孔灌注桩应用及基坑计算等方面探讨了深基坑支护设计工作，并对支护设计方案进行深入的剖析，阐述了基坑概念性设计的重要性，以供同行借阅。关键词:深基坑；支护设计；围护结构；概念性设计中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：随着我国城市化进程的加快，城市建筑行业得到蓬勃的发展，许多高层建筑建设空间逐渐向地下空间进行开发，对建筑深基坑工程支护结构的施工质量提出了更高的要求。深基坑工程具有施工规模大、建设周期长、施工环境复杂等特点，需要在一些软土地基上进

2、行施工操作，并穿越周边建筑物及地下管理设施，同时基坑支护不在建筑主体施工的范围内，一些单位为了节约工程成本，往往忽略了基坑支护结构的重要性，一旦深基坑工程没有采用合理的支护方案，不仅会影响到建筑工程后续施工的进度，而且对周边建筑物及地下管道设施的质量安全构成极大的威胁，甚至会导致安全事故的发生。因此，建设单位必须重视深基坑工程支护结构的设计工作，制定出符合深基坑工程需要的支护方案，以确保深基坑工程的质量安全。71工程概况某高层建筑商住楼四周比较狭窄，且埋有给排水管、通讯管线，场地南北各有一幢3～5层的砖混结构旧建筑物。主体建筑32层，地下室2层；裙楼为商场，塔楼为住

3、宅。该建筑基坑周长约350m，开挖深度约为8.5m。2工程地质与水文地质条件地质钻探揭露地层如下:(1)杂填土，主要由松散砖块、混凝土碎块等组成；(2)淤泥层，深灰色、饱和、流塑，标贯击数1～3击，层厚2.40～8.0m；(3)粉质粘土层，分布不连续，层厚1.10～3.20m，平均1.75m，标贯击数5～8击；(4)粉土层，分布不连续，层厚0.90～3.20m，标贯击数6～12击；(5)细砂层，分布不连续，层厚0.70～4.20m，平均1.91m，标贯击数5～12击，水上坡角为38°～39°，水下坡角为32°～33°；(6)中、粗砂层，分布不连续，层厚0.95～3.

4、80m，平均1.96m，稍密，砂层标贯击数9～14击，中密砂层标贯击数17～22击。(6)强风化粉砂质泥岩，层厚0.40～13.10m，平均4.54m，天然抗压强度2.68MPa；(7)中风化粉砂质泥岩，层厚4.60～36.6m，天然抗压强度3.04～11.40MPa；(8)微风化粉砂质泥岩，层厚3.3～8.80m，天然抗压强度11.90MPa。7场地内地下水为第四系冲积细砂、中粗砂层中的孔隙水，富水程度中等，粉土富水程度较弱，基岩裂隙水一般较微弱。场地内地下水主要靠东濠涌水侧向补给，其次为大气降水补给。土层参数见表1。表1土层参数3设计方案3.1围护结构设计原则(

5、1)支护结构等级为二级，基坑重要性系数C0=1.0。地面超载值取20kPa。(2)支护结构平面布置应满足地下室边墙外界尺寸的要求，并按规范允许的结构受力、变形、施工误差等要求进行放线施筑；深度满足地下室净空要求。(3)支护结构采用北京理正深基坑计算软件计算。施工阶段围护结构最大变形控制在30mm以内，临近楼房地段施工阶段的围护结构最大变形控制在10mm以内。围护结构仅作为基坑施工的临时支护结构。(4)地震烈度:本场地地震烈度为VII度；场地土类型:软弱～中硬或坚硬土；建筑场地类别:II类。3.2结构设计7根据场地工程地质条件和基坑周边环境情况，采用钻孔灌注桩加预应力

6、锚索支护，桩间采用高压旋喷桩止水。根据强、中风化层面标高的不同，调整钻孔灌注桩和高压旋喷桩桩长，钻孔灌注桩桩长以进入强、中风化岩层1.0m为宜，高压旋喷桩桩长以穿过砂层0.50m为宜。钻孔灌注桩:桩径800mm，桩间距1000mm，桩长约14.0m。预应力锚索采用2×7Φ5钢绞线，自由段长6.0m，锚固段长19.0m(图1)。高压旋喷桩，桩径600mm，桩间距为1000mm，桩长13.0m，水泥用量不少于150kg/m。冠梁尺寸为800×600mm，混凝土的强度为C30，腰梁采用32C槽钢。图1基坑支护剖面大样图3.3基坑设计计算基坑设计计算采用理正深基坑设计软件，

7、选用ZK2号孔为例。(1)理正计算原始数据理正计算所需原始数据见表2～表7。表2基坑的基本信息1注:表中画□的数据为问题数据,下同。表3基坑的基本信息2表4土层参数表5超载情况表6支护结构设计参数表7预应力锚索情况注:锚杆材料与混凝土材料参数略。2)计算结果计算结果见表8～表12。7表8不同计算方法时的内力及位置表9基坑的水平位移值表10配筋时使用的内力值表11实际配筋结果表12锚索内力及配筋结果注:安全系数计算结果略。4设计方案剖析(1)临近建筑非常近(最小4.0m)，地层很差，主要为淤泥与砂层，采用锚桩支护设计很难防止周边建筑物与地下管线的变形，容易造成事故