基坑的典型例子.doc

第八章 基坑典型工程实例 ? 建筑基坑工程的设计与施工技术形式多样，实际工程影响因素很多，与(一般)岩土工程特性一样，基坑工程有着先实践，后理论的特点，迄今为止，我国已有大量的较成功的深基坑工程实践经验，但也有一些失败的教训。为了全面地了解建筑基坑的设计与施工特点，便于设计人员在计算时参考工程经验，本章选择了一些较成功的基坑工程实例。所选实例主要考虑以下几点： (1)工程规模大且典型的深基坑；(2)在某一方面具有突出的特色；(3)对以后基坑工程有指导意义。另外，对几种典型的悬臂桩墙围护结构的设计计算也通过实例进行了详细介绍。 实例一 桩墙结构设计 1．悬臂桩墙设计 已知：悬臂桩墙结构挡土高度=3m；砂土y=19kN／m2；P一30，无地下水，钢板桩允许应力[口]=240MPa，如图8-1。确定板桩墙所需长度L和所需截面矩Ⅳ。 可选用单位重度845N／m的300×300工字钢(W----365cm3／m)。 2．单支撑桩墙设计 已知：挡土高度H=6m，砂土7=19kN／m3，无地下水，采用横向支撑，间隔2m。作用点在墙后地面下1m处；钢板桩，允许挠曲应力240MPa，按自由支座进行设计。求：板桩所需长度L、支撑作用力F和所需截面矩W(见图8-2)。 解 3．拉锚板桩计算 某工程挖土深6m，采用拉锚板桩挡土，将板桩后挖去1m深、1～2m宽的沟槽，地面荷载为条形荷载30kN／m2，宽6m，离板桩2m，地质情况如图8-3所示。基坑内为密集钢筋混凝土桩，板桩外设井点降水，井点管长7m。 解 (1)选用的各层土的P、c值，在井点降水范围内的认f值进行调整，板桩后主动侧压力 (2)地面荷载：由于在板桩后预先挖了Im深的沟槽，计算土压力时以Im深处起算，该Im厚的土作为地面荷载，其值为 4．多层支撑板桩墙计算 某工程地下室，挖土深9m，桩基承台厚4m，土质情况如图8-4所示。钢板桩选用V号ESP，每延长米截面模量Ⅳ一3．82×106mm3，惯性矩，一9．55×108mm4，弹性模量E=2．06×105N／mm2。 解由于在板桩内设井点降水，且为密集桩基，故对板桩墙前在9m以下的内摩擦角P和内聚力f进行调整，分别乘1．4和1．3系数。 挖土和支撑的程序为：第一阶段挖土一第一层支撑一第二阶段挖土一第二层支撑-一第三阶段挖土-一第三层支撑-一第四阶段挖土-一加层垫层-一拆除第三层支撑。现分别对各阶段的板桩受力情况进行分析计算。 (1)第一阶段挖土完成，板桩呈悬臂状，挖土深3．2m。第一阶段挖土板桩计算简图见图8-5。 实例二 最大最深基坑工程--上海金茂大厦 金茂大厦位于浦东陆家嘴隧道出口处南面，工程占地2．3万m2，建筑总面积29万m2，地下3层，地上88层，塔尖标高420m(见图8-10)。地下3层面积约6万m2，基坑开挖面积近2万m2(见图8-11)，开挖深度主楼为19．65m，裙房为15．1m。主楼下有429根直径914钢管桩，桩长65m，送桩17．5m；裙房下有632根直径609钢管桩，桩长33m，送桩13．5m。该工程由中国上海对外贸易中心股份有限公司投资，美国SOM设计事务所设计，上海建工集团总公司承包。 1．基坑工程特点 该工程是目前上海地区基础工程施工中最大最深的工程项目。其主要特点为： (1)作为基础外墙围护工程的地下连续墙兼有承重墙的职能，地下墙壁厚1m，深36m。由于地下墙内壁不设内衬，这就要求施工单位在地下墙施工中确保施工质量，尤其在槽段的接缝处理，槽底沉渣清理，整个墙体的防渗等方面，必须严格把关。 (2)基坑的临时支撑采用现浇钢筋混凝土支撑。 (3)基础土方量大，达30万rn3。 (4)由于基础施工采用二阶段开挖方案，所以在主楼核心筒和地下室钢结构吊装时，混凝土支撑应不碰这些结构，故支撑设计应做到四避让：避让塔楼核心筒、避让地下室钢结构、避让裙房地梁、避让基础钢管桩。这些都给支撑平面布置带来了许多困难。 2．基坑支护的设计 (1)设计方案比选在金茂大厦基础工程中，SOM设计事务所原设计是采用斜拉锚方案。在主楼部分，斜拉锚共设六道；在裙房部分，斜拉锚共设四道。斜拉锚的使用角度为45，锚固于7～2层砂土层，在根部10～15m范围灌注水泥浆。斜拉锚由钢筋束组成，斜拉锚的锚固设计强度为150t(使用荷载)。 钢筋混凝土内支撑方案由上海建工(集团)投标提出，在主楼部分，内支撑设四道，第一道支撑标高一3．4m；第二道支撑标高～8．3m；第三道支撑标高一13．1m；第四道支撑标高一17．1m。在裙房部分，内支撑设三道，标高同主楼部分。由于这一施工方案在上海有成熟的施工经验，施工可靠性强，在施工费用方面也不比斜拉锚施工方案多，所以最后经过比选认为对于金茂大厦基坑支护钢筋混凝土内支撑施工方法较适合。 (2)岩土参数取值和土压力 在表8-