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基坑支护设计的原则和一般规定

发布时间2022-01-08

基坑支护设计原则。

基本围护工程是在保证地下结构施工安全、基坑周围环境安全的情况下,对基坑边墙和周围环境进行保护。支撑结构与岩土共同承担上部结构,周围荷载及自重的变形及稳定性,是岩土工程中的主要技术问题和主要技术问题。

基坑支护设计基本原理:

要坚持技术先进、经济合理、安全适用、保证质量的方针,贯彻技术经济政策。不仅要符合工程设计要求,还要因地制宜,就地取材,保护环境,节约资源。

基坑支护设计需要安全、经济、适用性三方面综合考虑,同时满足。安全性包括两个方面,一是支承结构本身的强度满足,结构内力必须在材料强度允许范围内。其次,经济上要求支承结构具有足够的承载能力,充分掌握支承结构的特点,经济上要求采用先进的技术和手段,充分把握支承结构的特点,通过多种方案对比,找到使支承结构造价较低的优化设计方案。

变形是指在施工中采取适当的工艺、工序,使设计更为经济合理,既达到规范要求,又不影响支护结构的使用性能。

导出了基坑支护结构极限状态设计分项系数。底坑支护结构的极限状态可分为以下两类;

(1)与支护结构相对应的承载能力极限状态∶相应支护结构达到承载能力或土体失稳、变形过大,支护结构或基坑周围环境破坏。

(2)正常使用极限状态:与支承结构相对应的变形会妨碍地下建筑施工或影响基坑周围环境的正常使用功能。

按照正常使用极限承载力状态与正常使用极限状态的设计要求,对基坑进行了计算。(1)根据基坑支护形式和受力特性计算土体的稳定性。(2)基坑支护结构受压力、弯曲及受剪载荷计算。

(3)如有锚杆或支撑,应进行承载力计算和稳定计算。

(4)安全等级不限、安全等级不限的二层建筑物基坑侧墙,应对基坑周围环境及支护结构的变形进行验算。

当前,基坑支护技术规范(JGJ120-99)和YB9258-97土建基础工程YB9258-97已被广泛应用于国内工业。根据表1-1的规定,对基础结构的设计应根据安全等级和重要系数进行选择。

支护结构设计应考虑结构水平变形、地下水变化对周围环境水平和垂直变形的影响;安全等级为一级,二层建筑基坑边墙对周围环境变形有规定要求,应根据周围环境的重要程度,结合变形适应性及土质进行分析,与此同时,支撑结构的水平变形极限也被确定。

当场地中有地下水时,应根据场地及周边工程地质条件、水文地质条件、周边环境、支护结构、基础形态等因素,确定地下水的治理方法。如场地周围有积水、排泄物或地下水管渗漏,应采取保护基坑的措施。

基坑支护设计内容包括支撑结构计算、验算、质量检验、施工监控等方面的要求。基础开挖时,宜采用局部开挖或全坡开挖,放坡稳定性符合要求。基坑支护设计理论和计算方法有别于地面建筑结构,在施工过程中主要考虑岩土和支撑结构的共同作用,因此,基坑支护设计理论和计算方法有很大差别。支承结构的稳定与安全是地下工程建设的首要任务和保障。因此,在进行支护设计计算时,应考虑以下几个方面的安全限制;

(1)基坑支护设计结构抗倾覆,基坑上坡不会产生明显的变形,从而引起周围建筑物的裂缝。

(2)支承结构体底面与土层间不会发生滑移,导致支承结构体失效。

(3)土质稳定,在被支承的土层深处不会出现圆弧滑动,支承结构整体失稳。

(4)锚索在地面上和附加载荷下的抗拉强度应大于所受拉力。

(5)支承结构本身应该满足抗弯曲、抗剪切和轴向拉伸和压缩的要求。(6)当基坑抬高时,支撑结构基础的强度不能降低。二、基坑支护工程设计的一般规定,基坑支护方案选择前,应完成下列工作。

1)收集详细的工程地质、水文地质及基础资料。

(2)根据工程设计要求,确定基坑支护的目的、范围和可获得的各种技术经济指标。

(3)结合工程实际,了解当地基坑支护经验和施工条件,以及其它地区类似工程在基坑支护中的经验与应用。

在设计之前,应根据地质地层、周围环境及基坑的特点,确定支撑结构的平面布局和高度位置。应根据地层、荷载、环境、工艺、经济条件等因素确定支撑结构的类型和截面尺寸,并按照有关规范、规程的要求进行。

根据下列步骤确定基坑支护方式;

(1)根据荷载大小,结合地形地貌、地层结构、土壤条件、地下水性质、环境状况以及对邻近建筑物的影响等因素,初步选定了若干基坑支护方案。

(2)从原则、用途、影响、原料来源、消耗品、机械条件、经技术经济分析和对比,结合施工进度、环境影响等,初步选择了基坑支护方案的较佳支护方式,也可选择两种或两种以上基坑支护措施组成的综合方法。

(3)所选择的基坑支护方法,宜根据建筑物的安全等级和场地复杂程度,进行现场测试或操作,并进行必要的试验,验证设计参数及处理效果;未达到设计要求,应根据原因采取措施或修改设计。

本基坑支护设计技术人员应掌握其工程目标、加固原理、技术要求、质量标准等。支撑设计时,应对重要基坑设置位移监控内容。

对设计中的应答施工提供指导。在施工过程中,应结合监测资料,对原设计方案进行必要的修改,以免发生危险。

基础开挖时,应根据实际情况选择适当的支护方式。各种基坑支护方法都有其适用范围,如果联合使用的方法较多,则要根据不同的条件来选择。多种基坑支护设计参数的确定及加固的实际效果需要通过现场来确定。

地基工程设计是一种相互联系、相互联系、相互制约的整体系统,在设计时应考虑地层物理力学性质、上荷位置、支护结构的选择、材料、锚固特性、施工方法、环境影响、费用及工期等因素。其设计应遵循系统分析的原则,既具有自身的特点,又相互联系,从而构成一个复杂的体系。以安全、经济、适用性为导向,以规范为导向,结合施工、环境要求,优化方案,使系统各方面相互配合,确保基坑支护结构设计目标的实现。