苏州阳澄湖27号地块项目基坑支护设计文献综述

 2022-10-26 04:10

文献综述(或调研报告):

依托苏州阳澄湖27号地块工程项目,根据其周边环境条件、工程地质条件及水文地质条件进行基坑开挖深度的确定、基坑平面尺寸的确定,排水降水措施的确定以及支护结构的选择和确定。

在中国软土地区的中心城区,由于地上土地资源有限,大规模地下空间需求较大,许多地下工程紧邻既有道路及建(构)筑物,并形成尺度、形状各异的深大基坑。工程实践表明,不同地区、不同尺度和形状的深基坑引起的地层变形性状差异较大,这给基坑设计、邻近建(构)筑物的变形预测及保护带来较大困难。显然,在地下工程领域,要得到较为可靠的指导地下工程设计、施工的结论或建议,对当地大量基坑工程实测数据进行统计分析,是一条重要且有效的途径。下面阐述我进行研究的文献的调研内容:

廖少明等以苏州广播电视总台现代传媒广场基坑为工程背景,并结合已报道的当地多个基坑工程实测数据,分析了苏州地区顺作法施工的大尺度方形基坑以及长条形地铁车站基坑的变形性状,得出:1、采用“地下连续墙/钻孔灌注桩 混凝土支撑”支护方式,以及分区开挖方法可以有效地控制了基坑自身的变形及开挖对周边环境的影响。2、采用地下连续墙围护的方形基坑较钻孔灌注桩围护的方形基坑、地下连续墙围护的条形基坑发生的最大侧移要小。3、随着插入比或支撑系统刚度的增加,围护结构最大侧移率并未显著的减小。4、对于墙后最大地表沉降(delta;vm),采用地下连续墙围护的本工程方形基坑delta;vm 的范围为(0.01%~ 0.09%)He。采用地下连续墙围护的长条形地铁车站基坑delta;vm 的范围为(0.04%~0.27%)He。5、采用钻孔灌注桩围护、顺作法施工的大尺度方形基坑表观土压力包络线峰值为0.80He ,出现在开挖面以下(0.21~0.64)He 处;采用地下连续墙围护的长条形地铁车站基坑表观土压力包络线峰值为0.87He ,出现在开挖面以下(0.21~0.64)He 处。采用 Terzaghi 等[52]、以及日本土木工程学会建议的土压力分布模式将显著低估表观土压力峰值。

应宏伟等通过对深度为14.85~17.35m的杭州深厚软黏土中采用密排连续排桩作为围护墙的大型多层支撑基坑工程监测,研究发现:软黏土中大型基坑的水平位移明显大于狭窄基坑,基础底板施工期间基坑的“蠕变”现象明显,坑外横向地表沉降呈抛物线型分布,沉降影响范围约为开挖深度的2.5倍, 最大沉降位于坑外约0.67倍挖深处,最大沉降与最大水平位移关系约为vmax0.6hmax ,坑外纵向沉降大致呈马鞍形,沉降最大值位于基坑中部附近,纵向沉降影响范围大于基坑开挖范围;多层支撑支护结构中各层支撑的轴力随开挖和拆撑工况的变化而动态调整,第2层支撑轴力明显大于其它2层支撑;深厚软黏土中多支撑支护结构的土压力分布在支撑深度范围表现出“土拱”效应;随开挖的进行坑外土体的孔压逐渐减小,由于开挖卸荷产生了负超静孔压。

徐中华等研究上海软土地区 80 个钻孔灌注桩围护的深基坑工程案例有关数据,系统地分析了基坑开挖引致的灌注桩变形性状。得到灌注桩的最大侧向位移随着墙底以上软土厚度的增加而增大,但与插入比及坑底抗隆起稳定系数之间并无明显的关系;墙顶侧向位移随着首道支撑位置深度的增加而呈现出指数增长的趋势,而灌注桩的最大侧向位移与首道支撑深度位置无明显的关系。

路明鉴依托苏州地铁某车站深基坑,建立了有限元分析模型并模拟了实际开挖工况,选取围护结构最大位移umax作为特征参数,围护结构入土深度、支撑刚度、支撑间距作为敏感性因素进行分析,得到结论:增加SMW围护结构深度仅能减小基坑开挖深度以下部分的水平位移,对基坑开挖以上部分影响不大,因此为减小围护结构水平位移而单纯增加 SMW墙体深度的做法很不经济;通过敏感性分析得出,围护结构最大位移 Umax的最大敏感性因素为支撑刚度,支撑水平间距次之,最小敏感性因素为围护结构入土深度。

曾晓晓等以23个软土地区逆作法工程实测数据,分析软土地区逆作法深基坑变形特性,得到结论:1、逆作法工程中围护结构变形规律与顺作法工程相同,围护结构变形随基坑开挖深度增大而增大,最大水平位移位置随施工过程不断下移。2、逆作法工程最大水平位移位置不同于顺作法工程在坑底左右,而是基本在坑底之上,而且随着基坑深度的增加,普通基坑的最大水平位移的平均位置在0.89H处,深基坑的平均位置在0.66H 处,最大水平位移位置出现较大的上移趋势。3、逆作法工程中围护结构的最大相对侧移在基坑深度较小时与顺作法规律相同,在基坑深度较大时,最大相对侧移小于顺作法工程的最大相对侧移;以钻孔灌注桩为支挡结构的工程相对侧移较大,钻孔灌注桩的抗变形能力与地下连续墙相比相对较弱。4、在逆作法工程中,地表最大沉降量与围护结构最大侧移比值在施工前期较大,在施工中后期迅速降低并保持稳定。

参考文献

[1] 廖少明, 魏仕锋, 谭勇, 柳骏茜.et al. 苏州地区大尺度深基坑变形性状实测分析[J]. 岩土工程学报, 2014, 37(3).

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