圆环支撑体系在深基坑支护中的应用

陈 晓 凤

(南京东大岩土工程技术有限公司，江苏 南京 210096)

圆环支撑体系在深基坑支护中的应用

陈 晓 凤

(南京东大岩土工程技术有限公司，江苏 南京 210096)

结合工程实例，对圆环支撑在深基坑支护中的应用技术进行了分析，得出圆环支撑体系具有安全可靠性、技术可行性及经济合理性，对深基坑支护支撑系统的设计具有借鉴作用。

圆环支撑，支撑系统，深基坑，基坑支护

0 引言

随着城市建筑密集化，城市地下空间开发项目越来越多，地下室深度及规模越来越大等现象，深基坑支护技术越来越显示出其重要性。地下室及其基坑支护工程的成败，基坑支护设计是否合理起着关键性的作用。一旦基坑支护失效，将会对地下工程施工及周围环境造成很大的影响，严重的将造成重大的人员伤亡事故和经济损失。基坑支护主要考虑安全可靠性、技术可行性以及经济合理性。基坑支护作为一个临时性结构，其一切内容都为土方开挖服务。其中支撑系统尤其受土方开挖制约，同时又制约挖土进程，支撑系统设计的目的是在实现支护功能的前提下尽可能地方便挖土，缩短工期。而且支撑系统的造价在基坑支护中所占比例很高，通过优化设计降低支撑系统的造价是降低基坑工程总造价的重要途径。圆环支撑受力合理，经济性好，支撑整体刚度大，开挖面大，挖土便利，可缩短工期等优点逐渐在实际工程的运用中得到了验证。

1 工程概况

本工程为旭日爱上城4区工程，位于南京市浦口区火炬南路西侧，柳州路东侧。本工程建筑面积60 000 m2，由3栋18层～19层的办公楼组成，高度约99 m，剪力墙结构；其中1号办公楼和2号办公楼间设有2层商业楼，办公楼与商业楼为整体，商业楼为框架结构，±0.00=7.80 m。整个场地设有2层整体地下室，采用桩基础。本工程基坑面积10 660 m2，周长410 m，开挖深度为8.80 m～10.90 m，坑中坑落深1.00 m～3.20 m。

1.1 周边环境条件

基坑东侧、北侧紧贴用地红线，地下室外墙距离红线最小距离为3.5 m，红线目前为创业河，地下室外墙距离河岸最小距离为9.2 m，地下室外墙距离河岸外火炬南路最小距离为51.5 m；基坑南侧为空地，地下室外墙距离红线最小距离为3.2 m；基坑西侧地下室外墙距离红线最小距离为3.8 m，地下室外墙距离柳州路最小距离为26.4 m，场地外有5条市政管线。

图1为项目卫星图。

1.2 工程地质条件

场地地势较为平坦，原为南京市浦口区泰山街道居民区及农田，原有建筑物已经拆迁。属长江漫滩地貌单元。地质条件及场地土层参数见表1。

表1 地质条件及场地土层参数

2 支撑系统设计

本工程基坑开挖面积较大、深度较深且淤泥较厚，基坑形状比较规则，综合本工程场地周边环境、破坏后果、基坑开挖深度、场地工程地质和水文地质条件，需采用桩撑体系，且内支撑宜采用刚度较大的混凝土支撑体系。

本工程采用φ1 000@1 200钻孔灌注桩结合三轴水泥土搅拌桩止水帷幕作为挡土止水体系，坑内设置1道钢筋混凝土支撑作为水平支撑体系。

图2为基坑支护典型剖面图。

内支撑方案一采用圆环支撑体系(如图3所示)，单个圆环直径为90 m。内支撑方案二采用角撑对撑边桁架支撑体系(如图4所示)。

3 支撑系统对比分析

3.1 安全性对比

采用理正深基坑7.0对支撑体系进行了整体计算分析。圆环支撑体系支撑腰梁尺寸1 300 mm×900 mm，大圆环支撑尺寸1 700 mm×850 mm，小圆环支撑尺寸1 100 mm×850 mm，径向杆尺寸800 mm×800 mm，连系杆尺寸700 mm×800 mm，混凝土标号C35；角撑边桁架支撑体系支撑腰梁尺寸1 300 mm×1 000 mm，主撑尺寸900 mm×950 mm，连系杆尺寸700 mm×800 mm，混凝土标号C35。

计算结果显示圆环支撑体系最大水平位移计算值为11.4 mm，圆环上的最大轴力值为12 491 kN。角撑边桁架支撑体系最大水平位移计算值为17.8 mm。通过计算结果表明，圆环支撑体系相比于角撑边桁架支撑体系受力条件更好，控制变形能力更强。

3.2 工程量对比

表2是两种支撑体系工程量对比。由表2可知，圆环支撑体系充分发挥了混凝土的受压特性，相比于角撑边桁架支撑体系材料用量更少，经济性更强。

表2 支撑体系工程量对比

3.3 挖土便利性对比

角撑边桁架支撑体系受力较为明晰，但支撑密集，不便于土方开挖；圆环支撑体系中间圆环形成大空间，可以方便土方开挖和地下室施工，能缩短挖土工期，降低挖土费用。

3.4 支撑体系选定

通过对比，本工程最终采用了圆环支撑体系。

4 监测结果分析

本工程现已开始拆除支撑，现场监测结果表明，从开始挖土到挖土结束土体深层位移最大仅26.8 mm，基坑开挖期间无任何不良情况。图5为现场基坑开挖到底图。

5 结语

圆环支撑体系优点如下：

1)受力条件好，控制变形能力强。

2)将侧向荷载转化为环梁的轴力，充分发挥了混凝土的受压特性，材料用量较少，经济性强。

3)挖土空间大，能缩短挖土工期，降低挖土费用。

但是圆环支撑体系也有一定的制约性，特别是受力要均衡。在基坑工程应用中，应充分考虑其优缺点，现场施工时应对称、平衡挖土，并进行连续监测，确保基坑工程的安全性、经济合理性。

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The application of ring shape support in deep foundation pit

Chen Xiaofeng

(NanjingEastRockSoilEngineeringTechnologyCo.,Ltd,Nanjing210096,China)

Combining with the engineering example, analyzes the application technology of the ring shape support in deep foundation pit, obtains ring shape support system is safety and reliability, technical feasibility and economic rationality, with reference to the design of deep foundation pit support system.

ring shape support, support system, deep foundation pit, foundation pit support

2015-02-06

陈晓凤(1987- )，女，助理工程师

1009-6825(2015)11-0082-02

TU463

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