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深基坑圆形环梁水平支撑的设计与应用

深基坑圆形环梁水平支撑的设计与应用在当前应用的深基坑

支护体系中，对于深基坑软土地基或城市改造密集建设区的基坑支护，

采用圆形环梁内支撑系统的已越来越多，并向超大直径环形支撑发展。

目前，环形支撑已由单层发展为两层，环梁直径已由十几米发展到上

百米，已发展到适应任何平面形状，平面支撑已由单圆发展为双圆或

多圆桁架。其施工及监测方法也日臻完善。本文通过浙江嘉兴某深基

坑施工支护结构的介绍，浅述深基坑圆形环梁水平支撑的设计与应用。

一、圆形环梁支撑的应用范围及优越性

钢筋混凝土圆形环梁框架支撑体系通常由围檩、圆形环梁、

连系梁（腹杆）和立柱组成一个平面封闭系统。对于近似正方形、圆

形平面的基坑，基坑尺寸较小的可采用内切圆环形支撑；对于尺寸较

大的可采用中间为一环形梁的辐射形内支撑体，或采用两者相结合的

方法。

其优越性在于：

1）该体系基坑中间无支撑网盖，使大型挖土机械可直接进

入坑内进行大规模土方挖运，提供了80%以上的大空间，便于地下室

施工，材料吊运不受限制，测量放线视线宽阔，使整个地下室的建造

费用降低；工期缩短，有利于质量和安全管理。

2）该体系是一个空间体系，将坑侧水平推力通过围檩、边

桁架和环梁转化为环梁的轴向受压力，变形性能优异，整体刚度好，

整个结构工程量较小，拆除量也小，支护结构总体费用较其他体系可

降低20%～30%.二、圆形环梁水平支撑体系的设计与运用1、工程概

况嘉兴某深基坑工程，基础埋深裙楼约10.85米，主楼12.45米，长、

宽分别为87米及82米，整个基坑近似正方形。

2、基坑围护方案

该工程基坑周边环境较宽松，基坑边线距离已建建筑有一定

距离，且工程场地以强度和完整性较好的黏性土为主。虽然基坑开挖

深度在10.85米～12.45米之间，但考虑到上述特征，尽量降低造价，

采用采用深坑深坑化化浅坑浅坑的思路。在基坑边大面积卸土5.3米左右，卸土

宽度10米以上，则深度由原来的10.85～12.45米减少到卸载后的

5.55～7.15米左右。对于6.5米左右的深度，基坑又近似正方形，采

用排桩+1道圆形环梁支撑体系，对于大面积卸土所造成的5.3米左右

的高差的浅坑采用复合土钉进行支护。

具体方案：

1）止水帷幕。采用SMW工法的三头水泥搅拌桩，桩径为Φ

850，浅坑区桩长10.1米，深坑区桩长为13米；

2）土钉支护。浅坑区（顶部-0.4米至-5.7米标高）采用复

合土钉围护形式，土钉采用4道Φ48×3.0钢管，面层100厚喷射C20

细石混凝土并内铺双向钢筋网片；

3）排桩。采用钻孔灌注桩，强度等级C30，桩径Φ750@900

有效桩长12.05～13.35米；

4）钢筋混凝土圆形环梁支撑体系。考虑酒店基坑近似正方

形，故在离地面5.8米（-6.2米）处设置一道圆形钢筋混凝土环梁，

其断面为1600×1000，内圆半径R=41.05米，东西侧与基坑围护桩

的围檩相切，南北侧及其余部分施以桁架式腹杆将圆形环梁与围檩及

围护桩形成整体，圆形环梁下设28根立柱，立柱为Φ800的钻孔灌

注桩，-14.15米以上配以4L125×10及4-400×200×8加工成断面

为450×450的格构柱。围檩1400×1000，连系梁700×800和600

×800，C30混凝土。

3、结构受力分析

主动土压力取值采用固结快剪峰值指标，地面施工超荷为20

公斤/平方米，地下水位为-0.5米，采用朗肯土压力计算公式，考虑

水土分算。结构受力分析考虑了五种工况：工况一：土方自地面开挖

至支撑底；工况二：浇筑钢筋混凝土支撑；工况三：土方挖至底板垫

层底；工况四：筑地下室底板，在底板与围护桩之间设传力带；工况

五：拆除钢筋混凝土支撑。

4、封闭圆形环梁框架支撑体系设计与施工要求

1）必须重视环梁的平面外稳定问题，环撑下立柱位置应准

确，要确保其施工质量，防止变形过大或沉降太大引起整体失稳或破

坏。