深基坑支护技术及工程实例分析.docx

PAGE

1-

深基坑支护技术及工程实例分析

第一章深基坑支护技术概述

(1)深基坑支护技术是土木工程领域中一项重要的施工技术，它涉及对深基坑开挖过程中可能出现的边坡失稳、地基沉降、地下水流等问题进行预防和控制。随着城市化进程的加快和高层建筑的兴起，深基坑施工已成为现代工程建设中不可避免的重要环节。据统计，我国每年约有数万座深基坑工程投入使用，深基坑支护技术的应用范围和深度都在不断扩大。

(2)深基坑支护技术的核心目的是确保基坑开挖过程中的结构安全，避免因基坑失稳导致的人员伤亡和财产损失。根据基坑周边环境和工程需求，深基坑支护技术可分为多种类型，如土钉墙、预应力锚杆、锚索、支撑体系等。以土钉墙为例，其原理是利用土钉与土体之间的摩擦力和锚固力共同作用，形成稳定的边坡。在实际工程中，土钉墙的应用已十分广泛，例如在北京市某大型商业综合体基坑支护工程中，土钉墙发挥了重要作用，保证了基坑开挖的安全性。

(3)深基坑支护技术的应用不仅要求对基坑地质条件、周边环境等因素进行详细调查和分析，还要求在施工过程中严格按照设计规范和操作规程进行。例如，在深圳市某地铁站基坑支护工程中，通过对地质勘察数据的分析，采用复合土钉墙进行支护，有效控制了基坑开挖过程中的沉降和变形，确保了地铁站的顺利施工。这一案例表明，深基坑支护技术的科学应用对于保障工程质量和安全具有重要意义。

第二章深基坑支护技术分类及原理

(1)深基坑支护技术分类繁多，根据不同的设计理念、施工方法和材料特性，可以分为多种类型。其中，按照支护结构形式，深基坑支护技术可分为重力式支护结构、板式支护结构、组合式支护结构等。重力式支护结构主要依靠自身的重量来抵抗土压力，如重力式挡墙；板式支护结构则主要通过板件与土体的相互作用来达到支护效果，如钢板桩、预应力锚杆等；组合式支护结构则是将不同类型的支护结构组合使用，以达到更好的支护效果。

以北京市某大型商业综合体基坑工程为例，该工程采用组合式支护结构，主要包括钢板桩、预应力锚杆和支撑体系。其中，钢板桩作为外围支护，有效地抵抗了侧向土压力；预应力锚杆和支撑体系则进一步增强了基坑的稳定性，保证了基坑开挖过程中的安全。

(2)深基坑支护技术的原理主要基于土力学和结构力学的基本原理。在深基坑开挖过程中，土体受到扰动，其强度和稳定性会降低，从而产生土压力。土压力的计算是深基坑支护设计的基础，根据库仑理论，土压力可分为主动土压力、被动土压力和静止土压力。其中，主动土压力是指土体在基坑开挖过程中，由于自身重力和周围环境的作用，向基坑内移动时产生的土压力；被动土压力是指土体在基坑开挖过程中，由于周围环境的约束，向基坑外移动时产生的土压力；静止土压力是指土体在基坑开挖过程中，处于静止状态时产生的土压力。

以上海市某高层住宅基坑工程为例，该工程采用预应力锚杆进行支护。根据土力学原理，通过预应力锚杆的锚固作用，将土体与锚杆连接起来，形成稳定的整体结构。通过现场试验和监测数据，该基坑的主动土压力和被动土压力均得到了有效控制，保证了基坑开挖过程中的安全。

(3)深基坑支护技术的应用涉及到多种材料和施工方法，如土钉、锚杆、支撑、钢筋、混凝土等。这些材料和施工方法的选择应根据工程的具体情况和设计要求来确定。例如，在深圳市某地铁车站基坑工程中，考虑到基坑周边环境复杂，采用了土钉墙、预应力锚杆和支撑体系相结合的支护方案。该方案充分利用了土钉墙和预应力锚杆的支护性能，同时保证了基坑开挖过程中的安全。

在实际工程中，深基坑支护技术的应用需要综合考虑地质条件、周边环境、工程规模、施工进度等因素。通过科学的计算和设计，深基坑支护技术能够有效地保障工程质量和安全，降低工程风险。

第三章深基坑支护结构设计方法

(1)深基坑支护结构设计方法是一个复杂的过程，它涉及多个步骤和计算方法。首先，设计者需要对基坑的地质条件进行详细勘察，包括土壤类型、地下水位、地层分布等，以确保设计的合理性。在此基础上，设计者需根据土力学原理，计算土压力和支护结构的受力状态，包括土压力、弯矩、剪力等。例如，在计算土压力时，常用库仑理论进行主动土压力和被动土压力的估算。

以某大型住宅项目基坑为例，设计团队首先对基坑周边的地质进行了详细勘察，发现土壤主要为黏土和砂土。通过土压力计算，确定了基坑的最大深度和支护结构的尺寸。在此基础上，设计者选择了土钉墙与预应力锚杆相结合的支护方案，并进行了详细的受力分析。

(2)深基坑支护结构设计方法还包括对支护结构的稳定性、耐久性和经济性进行评估。在设计过程中，需要考虑支护结构的稳定性，确保其在承受土压力和外部荷载时不会发生破坏。例如，通过有限元分析，可以预测支护结构在不同工况下的变形和应力分布。此外，耐久性评估涉及对支护结构材料性能的考量，以确保其在长期使用过程中保持稳定。