1、基坑设计方案可行性分析摘要：针对该工程的特点，提出结合实际，合理安全可行性的基坑方案，以确保基坑和周边建筑物的安全。 关键词：岩土工程;基坑设计;方案 Abstract: According to the characteristics of the project, combining with the actual excavation scheme, reasonable safety and feasibility, to ensure that the excavation and the safety of the surrounding buildings. Key words:
2、 geotechnical engineering; foundation design; scheme 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 1、前言 近年来,轨道交通在城市的交通网络中担任着日益重要的角色。随着城市的立体化发展,往往需要在交通繁忙、建筑物密集、地下管线纵横交错的市中心地段修建建筑,如何控制建筑物基坑工程的变形,减少对周边环境的影响,成为此类基坑围护设计和施工中的重点与难点。 2、工程概况 基坑设计概况：本工程广州医学院第二附属医院脑科教学综合楼位于广州市海珠区昌岗东路 250 号广医二院内。本工程为地下二层地上为二十五层的结构，结构类型为框架剪力墙体结构，
3、基础采用人工挖孔桩基础。基坑平面呈 72m30 m 的不规则矩形，开挖面标高为-9.00m。本工程基坑支护的安全等级为一级。 场地周边的建筑物基础型式有桩基础和天然浅基础，原有道路下均设有各种地下管井管线。基坑设计根据业主方提供的地质勘察报告和现场周边环境条件，按照安全、科学、经济的合理原则，在基坑矩形的东北西三面采用了排桩支护结构（顶部加圈梁中间加二道预应力锚索）的支护方案。 基坑的南面的 14 轴处由于紧邻污水池（施工期间需保持使用）的特殊情况，所以 14 轴处的基坑设计需要另案处理。 3、基坑设计难点分析 基坑的南面的 14 轴处拟建建筑物地下室外壁紧邻污水池(相距仅800mm)，施工空
4、间相当困难，此现有污水池一个底板面标高为-2.58m,另一个底板面标高为-5.05，底板均厚度为 500mm,而且靠近基坑边处污水池的上部 1/4 为出地面的一层建筑物。从现状分析，可以明确的否定了排桩支护，钢板桩支护，水泥土挡土墙支护的方式，均无条件选择这些常规的支护方案。 经过各单位的现场不断研究探讨，一个解决的亮点出现了，令本工程的设计方向取得了重大突破。可沿 14 轴采用连续布置钢管桩作为支护挡土结构，施工单位的专家发现在污水池上单层建筑物的屋檐挑出了500mm，则钢管的钻孔机械设备可以摆放在单层建筑物的屋面，然后从悬挑的屋檐处沿着污水池边缘钻孔下去，放置钢管。 通过现场的特殊因素找到
5、可行的措施后，然后就是我们设计人员根据此初定的方案进一步计算细化及制图。 4、基坑设计的过程 4.1 基坑的设计思路 本工程的特点就其来说的优缺点是：环境不利，但是土质很好。 1).基坑设计采用理正基坑计算软件进行计算，选用的方案是钢板桩加预应力锚索及土钉。因为程序中没有钢管桩支护的选项，所以采用钢管桩等效换算成混凝土桩截面抗弯刚度的结果再输入到程序中计算。 钢管桩和混凝土桩 EI 截面刚度等效验算 计算选取 混凝土桩 d=180mm C30 Ec=3.0X104N/mm2 15.45X1011N/mm2 实际选取钢管桩 D*T=133*13 Es=2.0X105N/mm2 查表 I=892.
6、5cm4 17.85X1011N/mm2 17.85 X1011N/mm215.45 X1011N/mm2 满足要求 所以等效桩截面取 b=180mm=0.18m 如下表排桩支护 基本信息 放坡信息 超载信息 2).按第一步的设计是在污水池底板标高位置假定其简化为堆载的模式（定义了污水池是直立，没有了位移，这是不符合实际的） ，但实际情况它是空间结构，因当时国内程序只有平面程序的计算软件，暂时没有空间程序的计算软件来对此案例进行更加准确的计算分析。针对此情况，我们只能采取人工手算复核，尽量使计算模拟施工真实一点，先保证计算过关了，然后再结合实际与异常情况来结合进行安全考虑。 监于上述的计算缺陷
7、，我设计人员应考虑污水池另一侧（背后）的土传来的水平侧压力。因水平力产生的推力作用于底板，所以应考虑抗倾覆，抗滑移以及水平力传来钢管桩的桩顶，桩的抗弯及抗剪能力是否能满足计算要求。 .考虑污水站侧壁土压力传至钢管的水平力验算 主动土压力合力标准值 Ea Ea c * 0.5 * * h 2 * a 1.1*0.5*20*52*0.087 24.0kN 钢管桩(钢材等级：345) 设计内力：绕 X 轴弯矩设计值 Mx (kN.m)：45.000 (水平力 24KN 传至钢管桩为 10KN,M=FXS=10X4.5=45KN) 构件强度计算最大应力(N/mm2): 291.481 f=310.00
8、0 构件计算最大剪应力(N/mm2):12.243 fv=180.000 构件强度抗剪验算满足。 4.2 基坑的设计其他注意事项 基坑开挖时对于地下水的处理主要有三种措施：降水，排水 ，止水。由于在大面积的降水过程中将增加土体的有效应力，引起土体压缩，发生固结沉降，从而引起地表下沉，所以当周围相邻建筑物对沉降敏感时，应谨慎采用。施工期间不可以掉以轻心，应紧密跟踪监测数据是否突变异常，包括浅基础两边都要加强监测。 4.3 基坑的设计成果 此基坑方案经 2006 年 4 月 18 日召开的专家评审会上，经与会上五位专家对设计方案进行论证、评议最终获得通过。会后亦根据专家意见及建设单位、施工单位和监理单位的意见对图纸进行优化修改，具体详图一，图二，图三主要方案成果图。 图一 图二 图三 5、基坑施工期间的效果 基坑按施工顺序分段逐步开挖到底后，基坑支护位移及沉降的监测数据均在设计要求之内。其余各监测项目变形量均较小（远离预警值） ，未发现异常变形，基坑现场的监测数据稳定。 6、结语 6.1 采用钢管桩加锚索的基坑支护方案，施工简便迅速，质量可靠，效果显著。能让甲方的工程顺利进行，取得较好的社会效益。 6.2 本工程的费用及工期可行性均比常规方案节省节时，取得了较好的经济效益。 6.3 本案例的设计方案是成功的。
