软土基坑坑中坑支护设计方法

软土基坑工程坑中坑支护的设计方法,陈畅，邸国恩，王卫东,华东建筑设计研究院有限公司,目录,一、前言,三、坑中坑支护方法,四、工程实例,二、坑中坑支护设计考虑因素,一、前言,一、前言,坑中坑对整个基坑的影响未引起人们的足够重视大量的工程实践表明，坑中坑支护设计是基坑围护工程中的关键环节之一,二、坑中坑支护设计考虑因素,1.水压力,3.施工超载,4.承压水,2.土压力,5.工程桩,6.基坑周边围护体,二、坑中坑支护设计考虑因素,大基坑开挖过程中，坑内地下水位一般保持在普遍基底以下0.51.0m。坑中坑支护结构内力及各项稳定性计算时，需考虑坑中坑外侧水压力的作用，坑外水位高度按实际观测水位取值。,1、水压力,2、土压力,基础底板、垫层的自重施工期间产生的施工超载。,3、施工超载,基坑底部存在承压水时，相对普遍基坑底，坑中坑基底土体抗承压水突涌能力更小,4、承压水,坑中坑开挖过程中，过大的坑壁位移会使工程桩产生偏位尤其当工程桩为PHC管桩时，会产生桩身开裂;,5、工程桩,贴边坑中坑对基坑周边围护体的变形和抗隆起稳定性都较为不利；坑中坑支护设计时应对周边围护体的刚度和插深进行加大或进行坑内土体加固等措施。,6、基坑周边围护体,三、坑中坑支护方法,1.放坡,3.复合土钉墙,4.钻孔灌注桩,2.重力式挡墙,三、坑中坑支护方法,1、放坡,相对开挖深度小于1.5m放坡坡度一般不大于1：1.5坡体表面浇筑混凝土护坡面层土层较差时可加打短钢筋,适用于相对开挖深度在1.5m4.0m的坑中坑优点：1.在基坑开挖期间可完成养护；2.自立式的支护体系，在开挖期间不用架设内支撑；3.自身具有良好的止水性能。重力式挡墙按施工工艺不同可分为搅拌桩重力式挡墙和高压旋喷桩重力式挡墙,2、重力式挡墙,施工工艺成熟、施工方便、造价相对较低双轴：最大施工深度在18m左右三轴：施工深度远远大于双轴水泥土搅拌桩；在普遍基底以上土体内需要低掺量回掺水泥。,水泥土搅拌桩重力式挡墙,成桩深度深，无需在基底以上低掺量回掺；可下坑施工，减小空钻费用，保证垂直度；桩位布置灵活，可在密集的工程桩间施工,高压旋喷桩重力式挡墙,3、复合土钉墙,主要适用于粉性土、砂性土、软塑硬塑粘性土等土层；适用于相对开挖深度在3.0m4.0m左右的坑中坑。,优点：自立式的挡土止水结构,可实现敞开式开挖、方便出土、造价经济；缺点：施工组织较为复杂；邻近基坑周边的坑中坑采用复合土钉墙支护时，会对被动区土体产生拉应力，对外侧围护体不利。,3、复合土钉墙,坑中坑的开挖深度超过4m时通常采用钻孔灌注桩结合坑内支撑的支护形式。可在主体工程桩施工时同步进行，在基坑开挖过程中即可实现混凝土的养护。,3、钻孔灌注排桩,当工程桩为钻孔灌注桩时，围护桩可结合工程桩进行布置。工程桩用作围护桩后，其受力形态发生改变，由纯拉或纯压构件变成了施工阶段的受弯构件，应对工程桩内力、变形和配筋计算。,钻孔灌注排桩的设计,基础底板内设置暗梁作为钻孔灌注排桩的压顶圈梁，利用基础底板作为围护结构的水平支撑体系，无需设置水平支撑体系，可有效加快出土速度。,坑内支撑的设计(一),当排桩顶设置独立的压顶圈梁时，圈梁的设置应避开基础底板，避免影响基础底板施工。坑中坑内支撑一般采用钢管支撑或型钢支撑。深坑主体结构浇筑时，型钢支撑可浇筑在基础底板内，减少了型钢支撑的拆除时间，也省却了因拆撑需要而设置的换撑工况，实现深坑的整体浇筑。,坑内支撑的设计(二),四、工程实例,基坑面积约42000，基坑普遍开挖深度为6.50m承台深坑和集水井深坑,挖深2.2m4.4m舞台深坑，面积约2500，相对普遍基底落深约为4.5m,1.上海世博活动中心,承台侧围护结构剖面,承台侧围护结构现场照片,舞台深坑支护结构平面图,舞台深坑支护结构剖面图,舞台深坑支护结构现场照片,2.苏州东方之门支护平面图,基坑面积2.66万普遍区域开挖深度约20m,苏州东方之门坑中坑剖面图,塔楼区域相对裙楼区域落低3.0m,塔楼电梯井相对塔楼区域落地4.555.45m，坑