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超深基坑工程是综合性很强的岩土工程,涉及岩体力学、土力学、水文学、结构力学和材料力学等学科。它不仅要考虑岩土工程的强度和变形问题,还要考虑基坑支护结构与土体变形是否协调等问题。随着我国的经济迅速发展,在促进城市建设发展的同时,还涌现出大量的超深基坑工程。而大多数深基坑都位于城市的中心区,因此基坑支护的地质条件与周围环境变得更加复杂,给工程规模和技术带来很大问题。随着现代城市的建设的发展和技术的进步都给超深基坑工程设计提出了一个更高的要求:既要经济节约又要安全可靠、同时还不能影响周边的环境,这些都需要一种能够贯穿整个深基坑工程施工和设计的理论和方法。 超深基坑支护结构的型式很多,各种支护结构都有自身的特点与适用的范围。合理选择支护结构的型式,不仅关系到基坑工程的安全,还关系到工程投入。根据不同的基坑的情况与支护结构类型,对应的计算理论与设计方法也各不相同,每种计算方法都有一定的适用范围与局限性。同时又因基坑工程涉及的因素较多,如土、地下水、支护结构、岩石等许多因素,所以给基坑工程支护结构设计带来了困难。由于目前国内出现的大多数基坑工程事故,都是因基坑工程的复杂性、支护方案设计的不合理、施工方法与顺序不当、监测不到位等因素引起的,不仅耽误工期,还给国家和人民带来巨大的损失,造成了严重的影响。所以,在基坑工程支护结构设计中必须谨慎选择支护结构的类型,合理采用计算理论和方法,设计出最为合理的支护方案,才来满足基坑施工的安全和经济要求。 本文通过德胜001项目场地的勘察获得西侧基坑相对略浅,周边环境条件与岩土地质条件相对都较好,允许一定放坡。此类情况,本地区最适合采用的是土钉墙支护结构型式,其安全性、经济性、施工便捷性、地区经验成熟度、对后期地下室施工干扰程度等诸多因素均具一定优越性;同时勘察南、北、东侧其开挖的范围较大,选用预应力土层锚杆的支护方式可以充分利用土体的作用。其中基坑南、北二侧只能采用直立坑壁,东侧也几无放坡条件,同时该三侧因临近建筑、管网、道路非常近,变形控制要求较高。可选方案为桩锚体系、逆筑法、地下连续墙(加锚或内支撑)体系,其中后两者本地区经验匮乏,前者桩锚结构为类似环境条件下本地区首选结构类型,应用广泛,地区经验成熟,可靠度较高,对后期地下建筑施工基本无干扰。并结合理正软件的计算结果,得出基坑南、北、东三侧采用桩锚体系是合理且经济的。桩锚体系既可以减少庞大内支撑的浇筑与凿除、又节约投资、方便开挖,给施工带来方便,综合经济效益显著。 另外,还结合土层参数,对粘性土与基岩采用了水土合算法,并通过《北京理正深基坑支护结构设计软件5.2》进行模拟验算。得出两者的结果非常接近,且与实际也较为吻合。大大减少了计算量,降低了支护结构的成本。 总之,本文对解决目前超深基坑工程中存在的施工、设计问题,为企业的经济效益和社会效益,带来了十分重要的理论和现实意义。