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《深基坑開挖中“坑中坑”問題及影響因素研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2013年8月第8期城市道橋與防洪科技研究339深基坑開挖中“坑中坑”問題及影響因素研究史?,?上海申元巖土工程有限公司,上海市200040)摘要:“坑中坑”現(xiàn)象在基坑工程中普遍存在,但目前關(guān)于這一問題的理論研究開展有限,設(shè)計人員僅憑經(jīng)驗確定其影響范圍,不少工程事故就是由于未對“坑中坑”進行合理設(shè)計或施工失誤所致。該文分析了某工程因不按照設(shè)計工況開挖,導(dǎo)致開挖“坑中坑”時發(fā)生較大變形。在此基礎(chǔ)上,通過大型有限元軟件ABAQUS對“坑中坑”進行了定性分析;并通過簡化模型,用已有的彈性力學(xué)解答給出了粗淺的量化結(jié)論。關(guān)鍵詞:基坑;坑中坑;有限元;半空間問題中圖分類
2、號:F045.32文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1009—7716(2013)08-0339-05“坑中坑”影響,穩(wěn)定性、嵌固深度驗算考慮相當(dāng)于0引言1.0~1-3倍開挖深度范圍以內(nèi)“坑中坑的影響。建筑基坑中因存在集水井、電梯井等局部落(2)(沿基坑走向,下同)寬度1m左右的單樁深區(qū)或由于對地下室功能的不同需求而形成“坑承臺,可不考慮對支護結(jié)構(gòu)的影響,基坑計算深度中坑”的現(xiàn)象。現(xiàn)行的基坑工程設(shè)計規(guī)范中并未給取底板墊層底深度。出“坑中坑”的相關(guān)設(shè)計原則,設(shè)計人員僅憑經(jīng)驗(3)寬度約3m以內(nèi)的兩樁承臺,承臺范圍基確定其影響范圍。不少工程事故就是由于對“坑中坑計算深度取
3、承臺厚度1/2~2/3位置的深度,坑坑”未引起足夠的重視所導(dǎo)致,輕者導(dǎo)致工程樁偏底土層性質(zhì)好取低值,反之取高值。位,以及對周邊環(huán)境造成較大的影響,重者導(dǎo)致基(4)寬度約5m以內(nèi)的三樁承臺,承臺范圍基坑失穩(wěn)坍塌??佑嬎闵疃热〕信_厚度(自上而下)2/3~3/4位置集水井及電梯井為較常見的“坑中坑”,其平的深度。面尺寸較小,常見落深在3m以內(nèi)。有一部分“坑(5)(沿基坑走向)四樁的大承臺(寬度約5m中坑”離開基坑邊壁有相當(dāng)?shù)木嚯x,對于這種情以上),承臺范圍基坑計算深度取承臺厚度底深度。況,無需考慮對原基坑圍護結(jié)構(gòu)的影響,只對“坑(6)若“坑中坑”與支護結(jié)構(gòu)有一定距
4、離,取中坑”單獨進行處理,深度不大時可直接放坡開“坑中坑”底按垂直夾角45。+,2(為土層內(nèi)摩..挖,深度較大時,可在其周邊打設(shè)水泥攪拌樁或土擦角)與支護結(jié)構(gòu)交點位置深度(且不小于開挖深釘,并在坑底進行壓密注漿處理,防止地下水滲度);當(dāng)距離進一步加大時,僅穩(wěn)定性計算和嵌固流,以便在干燥的環(huán)境中進行施工。還有一部分深度計算取上述深度?!翱又锌印迸c基坑邊距離較近,對于這種情況,不僅本文首先對一工程實例進行分析,采用有限需要對“坑中坑”進行圍護,且需對原有的圍護結(jié)元程序模擬“坑中坑”對基坑圍護結(jié)構(gòu)的影響,再構(gòu)進行補強,如加大圍護結(jié)構(gòu)的截面積、增加其長對其影響因素進
5、行正交分析。度等。有些結(jié)構(gòu)設(shè)計中,由于塔樓與裙房的地下室1“坑中坑"影響分析功能不同或是地鐵車站選址正好位于地下車庫中,造成“坑中坑”落深近10m,且平面尺寸也有相當(dāng)1.1工程案例的規(guī)模,對于這類情況,應(yīng)單獨對其進行設(shè)計計算。某工程位于寧波市鄞州區(qū)東錢湖鎮(zhèn),建筑用目前,對于“坑中坑”的研究主要包括下述兩途為綜合服務(wù)樓及地下車庫。結(jié)構(gòu)±0.0相當(dāng)于黃方面的內(nèi)容:一是距離基坑圍護邊線為多少時,可海高程3.70m,自然地面約為黃海高程3.4m,則不考慮“坑中坑”對圍護的影響;二是如何確定“坑相對標(biāo)高一0.3m。工程樁為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。中坑”影響范圍內(nèi)的基坑開挖深
6、度。吳銘炳等Ⅲ根基坑計算深度根據(jù)承臺及地梁墊層底標(biāo)高確據(jù)長期的生產(chǎn)實踐,提出了下述幾點關(guān)于“坑中定,開挖深度約5.75m,電梯井落深為2.5~3.1m??印钡脑O(shè)計經(jīng)驗:基坑開挖面積約2875m,周長約為246m。基坑(1)支護結(jié)構(gòu)強度計算主要考慮基坑周邊的開挖范圍內(nèi)的主要土層物理力學(xué)參數(shù)如表1所列。收稿日期:2013—06—05該基坑具有如下特點:作者簡介:史?,?1981一),女,浙江寧波人,工程師,博士,從(1)開挖深度較淺,電梯井落深較大,開挖面事巖土工程設(shè)計與研究工作。340科技研究城市道橋與防洪2013年8月第8期表1土的物理力學(xué)參數(shù)表圖2基坑監(jiān)測
7、點布置圖積較小,屬于二級基坑。(2)基坑開挖范圍內(nèi)以粘土及淤泥質(zhì)粘土為主;四個電梯井離開基坑圍護邊線約914m,該基坑底部為淤泥質(zhì)粘土,土質(zhì)較差,抗剪強度低。距離雖然滿足工程設(shè)計中常規(guī)的安全距離取值要(3)基坑內(nèi)及周邊建筑工程樁為預(yù)應(yīng)力管樁,求,即若局部落深區(qū)與圍護邊線的距離大于2.5h圍護樁擬采用沉管灌注樁,均為擠土樁,且數(shù)量較(h為落深區(qū)深度),可不考慮基坑和內(nèi)部落深區(qū)之多,對土體擾動較大。間的相互影響。但在該工程施工過程中,由于未澆(4)場地南側(cè)為在建三期別墅,施工通道位于注最東側(cè)電梯井圍檁便進行開挖,導(dǎo)致電梯井區(qū)南側(cè),東側(cè)為道路,基坑施工過程中需綜合
8、考慮周域出現(xiàn)大范圍的變形過大。深層土體位移觀測孔邊環(huán)