粉砂地层深基坑支护结构变形安全监测与分析

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粉砂地层深基坑支护结构变形安全监测与分析
刘波，黄佩格，黄冕，王凯强，江永华
(中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京100083)
[摘要]以廊坊市某桩锚支护基坑工程为背景，采用FLAC-3D计算软件进行三维模型计算，分析了基坑开挖对周围环境的影响范围，得到了桩锚支护基坑的围护桩水平位移在不同开挖阶段随深度的变化规律。结果表明：土方开挖对基坑周围土体的影响范围约为3倍的开挖深度：开挖过程中，桩体水平位移在锚索作用位置明显收敛，最大位移位置基本处于桩体中部：围护桩水平位移在各开挖阶段与深度变化规律相似。桩体水平位移的数值计算结果和实测结果相吻合。

内容摘抄：

1工程概况
1.1工程简介
廊坊市某基坑位于河北省廊坊市爱民道北侧，西连建设路，包括商业、酒店、裙楼、公寓与地库，均有连通地下车库，为大底盘多塔楼连体建筑结构体系。北侧为3栋19层商住楼，为框架-剪力墙结构，设1层地下室：西侧为1栋19层高层建筑，与3层裙楼连成整体，整体采用框架结构，地下设2层地下室。两栋建筑物均为CFG复合地基。基坑属超大面积深基坑，平面规则，呈长方形，长176m,宽119m,开挖深度17.35m。基坑安全等级为一级。

2基坑支护方案
根据详勘报告、基础平面图和工程水文地质报告等有关资料，进行基坑降水、护壁设计。围护桩采用b800@1600钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩间设Φ700@500旋喷桩作为基坑隔水帷幕，灌注桩桩顶在地表以下4m,桩顶设钢筋混凝土冠梁，桩顶上部范围内采取放坡与土钉墙挂网喷射混凝土形式维持稳定。基坑内并设3层钢腰梁，设于围护桩上，在每道腰梁位置于桩间打预应力锚索，各层腰梁位置自上而下深度分别为7.95,11.90,14.87m。基坑平面布置如图1所示，基坑典型剖面如图2所示。
3数值模拟分析
3.1计算模型及方案
3.1.1几何模型建立
在高层建筑物周围进行深基坑开挖，应保证建筑物和基坑自身的稳定性，又由于富水粉砂地层对开挖扰动十分敏感，在此类地层中进行深基坑开挖与支护时，对基坑本身与支护结构的稳定性控制至关重要。运用数值模拟的方法，采用LAC-3D软件建立三维数值模型进行分析，得到基坑周围地表及支护桩体的位移情况。根据数值模拟计算结果，判断选取的支护形式与设计方案是否合理，是否利于实现基坑开挖的安全与稳定。

4基坑监测
4.1施工工况及监测内容
基坑开挖施工时应遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”16字原则，根据基坑开挖的时空效应，尽量减少基坑无支撑暴露时间，限时开挖支撑。基坑主要施工工况如表2所示。围护桩的变形控制是深基坑施工过程中最关键的问题，其侧向水平变形与基坑施工过程密切相关。为确保基坑施工及周边建筑物的安全，除采取支护措施外，还应密切监测开挖过程中围护结构以及周围土体的变形情况。

（略）

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