内支撑斜撑法在成都地区基坑支护中的应用

・２７２・　工程科技　内支撑斜撑法在成都地区基坑支护巾的应用　沈泰松　（中节能建设工程设计院有限公司，四川成都６１００５４１　摘要：随着经济建设的发展，成都市市区深基坑项目数量随着大量高层建筑的修建而大量增加，建设项目常常遇到场地无放坡条　件且相邻建筑存在地下室的深基坑支护，采取一般的悬臂桩支护方式不能满足基坑安全要求。因此采用内支撑支护成为了一种工程造价　相对不高，且安全可行的新的基坑支护措施，在基坑跨度较大的情况下，常规的水平内支撑方式也无法满足要求。本次以成都东郊某基坑　工程实例简单论述内支撑（斜撑方式）的基坑支护设计。　关键词：基坑支护；内支撑；斜支撑形式　１工程概况　表１地基地质力学指标参数表　成都某工程由４幢２３—２５Ｆ高层建筑及３—５层商业用房组成，均设　３层地下室。基坑实际开挖深度为１５５ｍ。整个基坑面积较大，长×宽约为　２１５ｍ×１０５ｍ。　场地匕覆第四系全新统＾．工填ｉ（Ｑ４ｍ１），其下由第四系中下更新统　冰水堆积（Ｑ１＋２ｆｇ１）成因的粘陛土、含卵石粘『生土组成，下伏白垩系上统　灌口组（Ｋ２ｇ）紫红色泥岩。场地地下水主要为Ｅ层滞水、孔隙水及基岩裂　隙水，上层滞水主要赋存于岩石上部精ｌ生土层，特别是粉质粘土层，呈岛　状分布，水量小，孔隙水主要分布于含卵石粉质粘土中，无统一水位，主要　由大气降水补给。　２基坑支护方案选择　综合各种基坑支护方案，首先，成都地区常用的悬臂桩排桩支护体　系，由于本场地基坑侧壁土质较差且属膨胀土，排桩计算时，参数取值按　地勘折减５０％后进行，取催　抵，致使软件汁算中，桩的位移较大的达４０　多ｍｍ，根据施工经验，紧靠悬臂桩无法保证本工程大跨度基坑的水平向　变形的稳定性。　而用土钉墙支护将使工程量烦琐和增加，土钉本身利用不了土体的　抗剪强度，故也　置合本工程。　对于用水平式内支撑也不太现实，基坑的纵横向跨度大，将致使水　平支撑在竖向产生过大的挠曲，不利于　综合考虑后，基坑采用　６０９×１０钢管斜撑及加预应力拉锚索支撑　支护方案，经设计验算和电脑软件算之后，能满足八坑土方开挖，地下室　结构施工和对周围环境保护的要求。　３计算方案　悬臂桩及预应力锚索支护结构的设计采用理正应用北京理正深基　坑设计软件６５版输人相关参数进行计算，其计算过程较为常规，本次论　文不再累述。以下主要针对内支撑（斜支撑）结构进　＿｝算。　本工程内支撑计算严格按照　髓　规范》（ＪＧＪ１２０－－９９）中　的有关章节进行。土压力：采用“朗肯”土压力公式“分层”计算，基坑面下　主动土压力采用“三角形”分布模式。填土和粘陛土采用‘冰土合算”；粉砂　性土采用“水土分算”，水压力计算采用“三角形”分布模式。　３．１基坑支护方案　参数｛　地质力学指标参数见如表１　主动土压力强度计算　其朗肯主动土压力计算公式为：　④台卵石耢质　粘土　２　０　０　２１　０　１　３　０　５　０　Ｉｌ　０　３　０　０　６　８　０　３　３　０　８　２　０　５　７　ｌ　４　７　３　０　０　Ｉ　２ｌ　ｉ　７　３　台算　旨算　⑤强风化泥岩　表２单桩水平承载力计算表　桩截面面积　８０００００　０　０ｌ７２　Ｉ３　７３７　５０　配筋宰　所配钢筋总截面积　单根钢筋截面尺寸　配筋数量　钢筋弹性模量　砼弹性模量＜Ｃ２５）　钢筋弹性模量与砼弹性模量比值　４９０　６２５　２８　ＯＯ　２００Ｏ０Ｏ　２８０００　７　ｌ４２８５７ｌ４３　桩身换算截面受拉边缘的截面模量　桩身换算截面惯性矩　桩身抗弯刚度　桩侧土水平抗力系数的比例系数（查衰）　桩身的计算宽度　桩的水平变形系数　桩身长度　桩的换算埋深　柱顶水平位移系数（查袭）　桩顶允许水平位移　单桩水平承载力　１３　９２２３９５５　４　６９６ｌｌ９７　７　６７９　ｌ　６Ｓ６７７Ｅ＋１５　０　Ｏ０００８　ｌ８００　０　０Ｏ０６１９５２４　８０００　５　３Ｏ８８９９３ｌ　２　６３７　７７２２６Ｏ　８６５７　备注：１、计算规范采用《建筑桩基技术规范》ＪＧＪ９４—２００８　２、所有的计算中力的单位取Ｈ、长度单位取ｍｍ　备注：表中Ｃ、书｛氍均为固绪陕剪标准Ｉ直取用。式中有关主（被励土压力系数：　Ｋａ＝ｔａｎ　一　）；　，＝ｔａｎ　＋　）　３．３．２立柱和竖向斜撑的计算：　（１）支撑和立柱　寸算：　ａｎ　支撑和上立柱均选用型钢和钢管，斜撑可选用①６０９×１０钢管，上　段钢立柱采用中３２５×８钢管。支撑和立柱可用组合型钢构件来连接，比　３．２有关岗　参数确定　如槽钢和钢板，并与斜撑呈等角度安置，安置之前，先焊封闭异型钢，组成　本基坑安全等级按照“一级”基坑谢十考虑，基坑侧壁重要性系数取　全封闭结构。　＾ｙ０＝ｉ．Ｉ。　（２）斜撑计算：　３．３悬臂桩上圈梁和竖向斜支撑的布置：　故由前述，１．ＳＤ约为１２ｍ，故斜撑与水平面的交角为０＝ｔａｎ一１　由于基坑开挖深度较大，故采用竖向斜撑＋预应力锚索的方法来加　（１２／１２）　４５本设计采用钢管斜支撑，支撑间距最大取５ｍ，按最不利荷　强排桩支护强度和防止变形。支撑中心线的位置在标高一３．０００ｍ处；可　载计算，所算出支撑力最大值为Ｒｌ＝６１Ｚ８６ｋＮ／ｍ，取钢型为Ｑ２３５钢。　设计圈梁高度为８００ｍｍ，宽度为ｌＯ００ｍｍ。　①钢管支撑　十有关参觌　３．３．１圈梁和竖向斜撑的计算　采用　６０９×１０钢管，４）６０９×１０钢管截面特征系数：　设计圈梁高Ｘ宽＝８０００×１０００，Ｃ３０砼，斜撑沿腰梁长度方向上均　Ａ＝３．１４（３０５２—２９５２）＝１８８４０ｍｍ　匀布置，水平方向的间距均取５米，斜撑基础与基坑边缘的距离不小于桩　Ｉ＝１ｒ／６４０９４一ｄ４）＝８．４８×１０８ｍｍ　入土深度的１５倍，斜撑长度可按几何勾股定理来算，长度若超过１５米，　Ｗ＝Ｉ，Ｒ＝Ｚ７８×１０６ｍｍ０　则需设立柱。立柱可设定在斜撑的中点中央。详细的连接构造见施工图　ｉ＝　／　＝２１２．２ｍｍ＝２１２２ｍｍ　纸。斜撑基础注意要避开主体的桩基础位置，　（下转２０３页）　［４５￣－２ｃ，ｔａｎ（４ｓ　。　＝ｔＴｚＫａ－２ｃｘ／Ｋ－￣　科教文化　・２０３・　在现阶段的英语课堂上，普遍存在的问题是，集体提问较多而　篇），２００９（６）：１２—１６．　个别提问相对来说少了点。我们经常可以听到老师在提问ｒｉｇｈｔ　ｏｒ　【２】教育部．普通高中课程标准实验教科书一（实验稿）［Ｍ］．北京：北京　ｗｒｏｎｇ？学生集体回答ｖｅｓ．这种现象表面气氛比较热烈，但是我们必　师范大学出版社，２００１．　须认识到，有时候学生并不是全都能够理解老师的内容，这样即使　『３］Ａｔ￣教育出版社．普通高中课程标准实验教科书．英语６（选修模　『Ｔ］．北京：人民教育出版社，２０ｌ０．　教师的教学任务完成了，但是有效性却值得怀疑。所以提问的多样　块）性值得教学者灵活的把握。作为课堂教学的组织者，协调者和监督　【４］杨颖，黄娟．英语课堂提问的语言设计与提问策略［Ｊ】．中小学外语　者，教师不能被学生的齐声回答所迷惑，同时，作为教学者，应该明　教学（中学篇），２００５（３）：．１６—１８．　白学生提问和提问学生的本质区别。教师提问学生是教师对教材的　【５】夏飞华，周宁．２０１１．让课堂提问更具有效性『Ｊ１．中小学外语教学　理解，按照自己的思路和意愿来设计的，学生更多的是被动思考，只　（中学篇），２０１１（８）：２２—２５．　有当学生主动提问时，学生的主体性才能淋漓紧致地体现出来。所　ｆ６］：ｔＬ）Ｌ哲，李莹．有效提问：提高课堂教学质量的重要渠道——新课　以应鼓励师生提出问题，共同解决，学生互问互答，培养学生合作学　课程课堂教学中的有效提问『ＥＢ／ＯＬ］，２００７．　习，合作解决问题，提高学生的能力，从而提高课堂的教学效果。　结束语　影响课堂有效性的因素有很多。课堂提问只是很少的一部分，　但是所起的作用却不容忽视。影响课堂提问的有效性也有很多的方　面。作为教学工作者。要善于观察，善于自我反省，努力发现自己课　堂提问中的，并积极采取有效的改进措施。教师的课后反思和课后　日志都是很好的方法。同时，对课堂的观察也是一个比较有效的方　法。提高课堂的有效性，任重而道远，我们一定要在自己的教学实践　当中，不断地探索和研究，找到比较好的有效途径，来改进自我。　参考文献　［１］胡庆芳．课堂提问有效性的实践研究ｍ中小学外语教学（中学　（上接２７２页）　＝～ｉ＝５６３查表中＝０．８６　Ｎ＝１．２５　Ｘ　Ｒ／ｃｏｓ　０＝１　２２５　Ｘ　６１２８５　Ｘ　１．０÷ｃｏｓ４５。＝１０８３．２ＫＮ　支挡桩的水平抗力为Ｎｍａｘ　Ｘ　ｃｏｓ４５＝６１Ｚ８６ＫＮ，故支挡桩配筋计算结　果如表２。　②钢管支撑Ｅ作用弯矩Ｍ．　４施工效果　支撑自重产生弯矩Ｍ１　１，８１×１．６０Ｘ　１２２＝３３．８ＫＮ．ｍ　施工了斜支撑加固措施以后，基坑变形￣＜２０．０ｍｍ，满足设计要求，基　施工荷载产生弯矩Ｍ２　１，８１　Ｘ　５＿０　Ｘ　１２２＝１０５．６２５ＫＮ．ｉｎ　坑稳定陛和安全ｌ生者　．导到了保证。　支撑安装偏ｅ０＝１２００１３％。ｍｍ＝１２ｒａｎ％产生弯矩Ｍ３：７４６．８４　Ｘ　结束语　０．０１２＝９．７ＫＮ・ＩＴＩ　相比成者５±也区常用的锚拉桩支护体系，内支撑支护手段　施工速　贝４　Ｍ＝１２５×１．０×（３３．８＋１０５．６２５）＋９＿７＝１８３．９７ＫＮ．ｍ　度更决、施工参数更易控制、施工方法更灵活等优点，同时支撑结构的可　③温度应力计算：取温度变化量为１０．０度，则有：　回收也更符合持续性和经济ｌ生的原则。实际施工案例表明，内支撑对于控　Ｎ。＝２．０６　Ｘ　１０５　Ｘ　１２　Ｘ　１０—５　Ｘ　１０．０　Ｘ　１８８４０．０＝４６５．７　ＫＮ　制基坑变形Ｅ效果也更优于锚索等常用手段。由于目前城市发展速度极　＠稳定胜验算：　快，城市建筑形式也日趋复杂，地下室的设计已经比　常规。所以对于今　Ｎｍａｘ＝Ｎ＋Ｎ’１０８３．２＋４６５．７＝１５４８．９ＫＮ　后的基坑支护工程，很可能面临四周都存在原有建筑地下室的隋况，同时　盯＝Ｎ／（ｑｂ１）４Ｂ　ｍＭ／ｒＷ（１—０．８Ｎ／ＮＥＸ）］　基坑深度呈明显增加趋势，导致了常规的锚索锚杆等支护手段越来越难　（＝１５４８．９Ｘ１０３ｙ（０．８６Ｘ１８８４０）４１．０×１８３．９７Ｘ１０６］（１．１５Ｘ２．７８Ｘ１０６Ｘ　以实施，所以不超出建筑红线范围的支护结构应该越来越多地得到运用。　Ｑ９ｌ　１５８．８Ｍｐａ＜２１５Ｍｐａ　同时，内支撑结构构成形式灵活，支撑形式选择多样，便于因地制宜组织　⑤支撑出平面强度验算：等同于平面内计算。　施工，在排桩支护结构出现变形后的补救抢险中也能起到较好的效果。且　（３］立柱及立柱桩设　该型支护体系挡土结构受力条件好，在实际运用中对基坑变形控制效果　止段钢立柱采用（ｂ３２５Ｘ８钢管　也极佳，因此，内支撑（斜撑法）在较深、较大的基坑，尤其是在软土地区将　立柱匕所承受竖向力为：　括斜撑自重、施工荷载、联系杆自重以及　会得到广泛应用。总结内支撑支护结构的工作特　和　邑，得出有益于工　钢柱的自重）　程实践的结论。　Ｐ＝１２５×（１．６Ｘ　１７＋５．０＋￣９２３Ｘ　６）＝４　２ＫＮ　３２５　Ｘ８（Ｑ２３５）钢管特征系数为＂￣＝７９６３．０ｍｍ２￣＝３．０ｍ，　ｉ＝１１２ｍｍ，Ｗ＝０．６２　Ｘ　１０６　ｍｍ３，　＝（３Ｄ　Ｘ　１０３ｙｌ　１２．０＝２６．８，查表　＝０．９７，取　基坑挖土可能产生的单向土压力弯矩Ｍ＝３０．０ＫＮ．ｉｎ，按偏　受压构件计　算：　．ｏ－＝（４７２　Ｘ　１０３）／（０．９７　Ｘ　７９６３．０　（３０．０×１０６）／（０．６２　Ｘ　１０６）￣５４５Ｍｐａ＜　［盯￣２１５Ｍｐａ　②下段立柱桩　＝７０明　面下桩长为６．０ｍ　桩端部所受到的压力：Ｐ＝４７．２＋３．１４×０．３５２　Ｘ　６．０　Ｘ　２５．０：１０４．９ＫＮ　而单桩的极限承载内力为：Ｑ＝３．１４　Ｘ　０．７　Ｘ　６　Ｘ　４０＝５２７．０４＞Ｐ＝１０４．９ＫＮ　故方案可行。　ｆ４）斜撑支挡桩没　由前面计算可知，斜撑轴力最大值Ｎｍａｘ＝Ｒ１／ｃｏｓ４５＝８６６．６，