简述椭圆环支护结构体系在基坑工程中应用

论文导读：8989m2，多层住宅建筑面积30864m2，场地设1层整体地下车库，地下建筑面积12540m2。基坑开挖面积共约13700m2左右，支护结构总延长米约478m。±0.000标高相当于黄海高程3.000m，基坑周边自然地坪相对标高为-0.500m，基坑周圈开挖深度为

5.30～7.40m。图1基坑支护平面布置图二基坑支护结构形式选取基坑支护

摘要： 通过对某软土深基坑方案的设计和施工介绍，阐述了椭圆支护结构形式在实际工程中的应用。同时结合监测结果和设计体会，得出了一些对类似工程有一定参考作用的结论，供同类工程借鉴。
关键词：基坑; 椭圆; 内支撑; 位移; 轴力
： A

一、工程概况

拟建场地位于江东区福明路与通途路交叉口的东南侧。工程总建筑面积68406m2，其中高层住宅建筑面积18989 m2，多层住宅建筑面积30864 m2，场地设1层整体地下车库，地下建筑面积12540m2。
基坑开挖面积共约13700m2左右，支护结构总延长米约478m。±0.000标高相当于黄海高程3.000m，基坑周边自然地坪相对标高为-0.500m，基坑周圈开挖深度为

5.30～

7.40m。

图1 基坑支护平面布置图

二、基坑支护结构形式选取

基坑支护结构形式的选取必须综合考虑地下室特点、周边环境和地质条件等因素，才能得到既安全可靠、经济合理，又施工方便的基坑支护方案。本工程有以下特点：

2.1 地下室特点

1)基坑开挖面积大，约为13700m2。
2)基坑开挖深度较深，基坑四周挖

5.30～7.40m；属于Ⅰ级基坑，γ=1.1。

3)地下室平面形状较不规则，存在多个阳角，不利于支撑体系布置。
4)地下室范围内的工程桩均为钻孔桩，对基坑开挖较有利。

2.2 周边环境特点

总体而言，基坑四周都是同期建筑或已建建筑。周边环境非常复杂，对基坑变形十分敏感。
1)东侧：地下室侧壁距离已建小区围墙最近为

2.0m，距小区主楼18.0m，小区内有常规的雨水、污水管线。

2)南侧：地下室侧壁距离同期建设的高位桩最近处约3.0m。
3)西侧：地下室侧壁距离已有小区围墙最近处约

4.0m，距小区主楼最近为10m，小区内有常规的雨水、污水管线。

4)北侧：地下室侧壁距离用地蓝线（河道）约9.0m。

2.3 工程地质特点

1)场地内土层分布比较均匀，地质起伏比较平缓，各区之间土质差异不大。
2)基坑开挖及围护影响范围内的土层主要为Z层杂填土，1层粘土、2-1层淤泥、2-2层粘土、2-3层淤泥、3-1层淤泥质粉质粘土及3-2层淤泥质粉质粘土。
3)2-1层淤泥质粘土、2-2层粘土及2-3层淤泥这三层组合淤泥质黏土层的物理力学指标较差，具有高含水量、高压缩性、自稳性差等特点，层厚相加平均约1

3.5m，坑底位于这层组合淤泥质粘土中。

4)3-1层及3-2层土性相对较好，是支护桩桩端的理想嵌固层，大部分支护桩桩端进入该层土。
5)部分桩端未进入3层的支护桩需适当增加支护桩桩长，以减小支护桩踢脚现象的发生。

2.4 支护结构选取

根据本基坑的特点、实际施工条件、本工程施工顺序的特点及以往多个工程的实践经验，我们最终选用基坑的支护结构形式为：
排桩+一道钢筋砼水平内支撑的支护结构形式
优点：该支护结构形式具有安全可靠、挖土施工非常方便、造价较低。
竖向支护体系
地下室采用围梁下挂的形式，在基坑西南侧及西北侧临近高桩区域，为保护周边高桩，冠梁设在自然地坪以下0.7m，其余区域冠梁设在自然地坪以下1.5m，一道围梁及支撑面设置在自然地坪以下2.5m。车道起坡区域由于车道面标高较高，支护结构不采用下挂的形式，一道围梁及支撑设在自然地坪以下1.5m。
图2 典型支护结构剖面图
平面支护体系：
1)基坑平面支护体系应尽量拉直边线，减少阳角，在支撑体系的布置中应合理布撑，尽量减少支撑覆盖面积，以方便挖土施工。
2)采用角撑+椭圆的支护结构形式。
椭圆环内支撑的加固措施
根据以往类似工程的设计与监测经验，采用椭圆内支撑体系后弧顶位置相对比较薄弱，变形也往往最大。本次设计考虑采取如下加固措施：
1）圆弧弧顶位置设置钢筋砼板带，加强这些区域的整体刚度。
2）弧顶坑底土体采用水泥搅拌桩进行加固。
3）合理布置辐射杆，确保椭圆环受力均匀可靠。
4）适当增加圆环的宽度和配筋，提高圆环构件的可靠性。
5）规范椭圆环区域挖土及垫层施工流程及工艺，确保椭圆环受力均匀可靠。
三 结语
目前本工程已顺利施工完毕，现场监测的实际位移都达到了预先设定的要求。综合分析本工程的设计与施工过程，可得到如下一些结论：
1)针对基坑边形不规则，存在较多阳角的情况，可以采用一些内拱式的支护结构形式，如圆支撑、椭圆支撑等，使支护结构的受力更趋合理。
2)本工程采用圆支护结构形式，使得支护结构的覆盖面大大缩小，方便了基坑的挖土以及地下室的施工，大大缩短了本工程的工期，节约了本工程的时间成本。
3)圆支护结构形式在国内较少施工实施，本工程的顺利施工，为以后的类似工程提供了宝贵经验。
参考文献：
1 龚晓南等. 基坑工程实例2[M], 中国建筑工业出版社 北京 2008.4
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3 JGJ 120-99, 建筑基坑支护技术规程S.
4 DB33/T1008-2000, 建筑基坑工程技术规程S.
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