冠云斋消防水池基坑支护设计文献综述
2020-04-26 12:48:15
文 献 综 述
一、课题研究的意义,国内外研究现状和发展趋势
1.1课题研究的意义
基坑工程是一个古老而具有时代特点的岩土工程课题。随着现代化城市建设的发展,工程建设突飞猛进,高层建筑如雨后春笋般迅速发展,地下空间的开发和利用成为了一种必然趋势。为保证建筑物的稳定性,建筑基础都必须满足地下埋深嵌固的要求。由于建筑高度越高,单个基坑开挖面积越大,开挖深度越深,且这些深、大基坑通常周边环境复杂,施工场地紧张,导致在基坑平面外无法放坡。为保证基坑满足变形控制要求,保证基坑附近建筑物、道路、管线正常运行,不得不采用支护结构来保证施工的顺利进行。现如今支护结构形式多样,日益完善。为了降低成本,减少土方作业量及对周边环境的影响,绝大多数高层建筑采用垂直开挖,这给现有的支护技术带来了革命性的发展。
1.2研究现状及发展趋势
基坑工程是世界各地建设工程中数量多、投资大、难度大、风险大的关键性工程项。随着基坑规模越大,挖深越深,周边环境越复杂,对基坑支护技术提出了更高的要求。其中,支护结构的内力分析是基坑工程设计中的重要内容,初期计算理论是基于挡土墙设计理论的静力平衡法和等值梁法、塑性铰法等古典方法。由于基坑支护结构与一般挡土墙受力机理不同,按上述方法计算结果与内力实测结果相比在大多数情况下偏大,且无法计算支护结构的变形。于是有了后来的山肩帮男法、弹性法、弹塑性法的解析方法。但古典方法和解析方法难以满足复杂基坑工程的设计要求。目前工程中常用的是平面竖向弹性地基梁法和平面连续介质有限元法等平面分析方法。对有明显空间效应和平面形状不规则的基坑,采用平面方法就无法反映所有支撑结构的受力和变形状况。于是,利用三维分析的空间弹性地基板法和三维连续介质有限元法在一些深、大基坑中得到了实际应用并取得成功。
而目前发展的支护结构有支挡式结构、双排桩、土钉墙和复合土钉墙、重力式水泥土墙以及上述方法的各类组合支护结构。其中支挡式结构又有悬臂式支挡结构,以及采用挡土构件和锚杆、内支撑组合形成的锚拉式和支撑式支挡结构。此外,支护结构与主体结构相结合的逆作法由于具有挡土安全性高、变形小、工期短、经济效益显著等优点而得到了大量应用。而具有挡土和截水功能的钻孔咬合桩(AB桩)也在很多地方得到应用。
二、设计方案概述
为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全,对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施就是基坑支护。至今,工程实践中已发展了多种支护结构,如:支挡式结构、双排桩、土钉墙和复合土钉墙、重力式水泥土墙以及上述方式的各类组合支护方案。
1.常见支护方案的特点及使用条件