软土地区复杂基坑设计分析(2)

　　围护结构的荷载主要有以下几种：(1)结构自重。钢筋混凝土自重按25kN／m3计。(2)地面超载，按20kN／m3计。(3)水土侧压力，施工阶段按朗肯主动土压力进行计算，均为水土分算。(4)支撑结构还要考虑温度变化产生的附加应力。

　　5．2计算采用程序

　　围护结构计算时采用采用的是《理正深基坑支护结构设计软件F—SPW5.5》，其中立柱和内支撑体系采用Midas空间模型进行计算。

　　5．3围护结构计算结果

　　(1)整体稳定性验算：整体稳定性安全系数Ks=2.592，满足安全要求。(2)抗倾覆稳定性验算：抗倾覆安全系数Ks=17.989≥1.200，满足规范要求。(3)抗隆起验算，即Prandtl(普朗德尔)公式中Ks≥1．1—1．2，计算的Ks=7.304≥1.1，满足规范要求；Terzaghi(太沙基)公式中Ks≥1.15—1.25，计算的Ks=8.785≥1.15，满足规范要求。(4)抗管涌验算：抗管涌稳定安全系数取1.5—2.0，计算的Ks=4．691≥2．00，满足规范要求。

　　5．4支撑主要计算结果

　　经计算，冠梁的最大弯矩是2425kN•M，腰梁最大弯矩为2560.9kN•M，立柱及各道钢筋混凝土内支撑最大内力见表2、表3。

　　

　　6.基坑开挖设计

　　面积大、深度深是整个基坑具有的特点。基坑方案实施的要统筹考虑并合理安排。以\"先深后浅、先难后易，安全稳妥、便于衔接\"为原则，合理制定出切实可行的施工顺序，是整个基坑工程中的关键环节，主要施工工序安排如下。(1)将场地平整至地面方案标高。(2)施作地下钻孔灌注桩(包括围护结构桩和工程桩)、连续墙、临时立柱、搅拌桩坑内土体加固等先期工程，布置降水井点，将地下水位降至开挖面以下0.5m。(3)基坑开挖到第1道支撑下面时，开始架设第一道支撑，架设时要先在支撑对应的位置内预留出主体结构侧墙及边柱纵向钢筋。(4)继续向下开挖至第2道支撑下，架设第2道支撑。(5)依次向下开挖，直至开挖至第4道支撑下，架设第4道支撑。(6)基坑开挖至坑底设计标高，铺设素混凝土垫层。(7)铺设底板及侧墙防水层，施工底板及柱、侧墙至第4道支撑下，待底板混凝土达到设计强度后，拆除第4道支撑。(8)继续向上铺设侧墙防水层，并通过第3遭支撑内预留的墙、柱钢筋使侧墙及边柱与支撑相连，向上施工侧墙、结构柱及地下2层顶板和结构梁至第2道支撑下。(9)继续向上铺设侧墙防水层，并通过第3遭支撑内预留的墙、柱钢筋使侧墙及边柱与支撑相连，向上施工侧墙、结构柱及地下2层顶板和结构梁至第2道支撑下。(10)待地下2层顶板结构达到设计强度后，拆除第2道支撑，继续向上铺设侧墙防水层，通过第1道支撑内预留的墙、柱钢筋使侧墙及边柱与支撑相连，向上施工侧墙、结构柱及零层板和结构梁.(11)待零层板结构达到设计强度后，拆除第1、3道支撑，同时向上施作地上各层结构。(12)等到主体结构完成后，可停止降水，拆除井点并封堵底板井点孔口。

　　7.结语

　　软土复杂基坑应首先考虑地下连续墙围护体系和钢筋混凝土内的支撑方案，基坑支护方案的设计要与结合结构体系，做到永临结合，节约投资；与此同时，由于受到受施工场地影响，应该考虑将支撑体系兼作施工场地；设计基坑支撑体系时要同时考虑水土压力和施工荷载和支撑立柱沉降因素；应按等效刚度概念计混凝土支撑平面刚度，并以此为依据进行围护结构内力与位移计算。

　　参考文献

　　[1]龚晓南，高有潮.深基坑工程设计施工手册[K]．北京：中国建筑工业出版社．1998．

　　[2]黄绍铭，高大钊，孙更生.软土地基与地下工程[M]北京：中国建筑工业出版社．2005．

　　[3]刘国彬，王卫东.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.

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