【求助】基坑工程中多层内支撑的支挡式结构如何进行抗倾覆验算？【土木工程吧】_百度贴吧
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【求助】基坑工程中多层内支撑的支挡式结构如何进行抗倾覆验算？收藏
建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012（新）中并没有给出多层内支撑的抗倾覆验算。
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地基规范177页，附录V有。
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基坑支护计算
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你可能喜欢一种双排桩支护结构抗倾覆稳定性计算方法技术
本发明专利技术涉及一种双排桩支护结构抗倾覆稳定性计算方法，针对双排桩基坑支护结构（包括前排桩1、后排桩2、桩顶连梁3、桩间土4），提出了一种可考虑前排桩抗压、后排桩抗拔力偶和地下水浮力影响的双排桩基坑支护结构抗倾覆稳定性计算方法，并推导出了相应的解析式。该方法克服了现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012以及湖北省《基坑工程技术规程》DB42/T159-2012中双排桩支护结构抗倾覆计算方法引起的桩长过长，造成工程浪费的缺点。工程案例验算表明，同条件下，使用本发明专利技术所论述的方法计算双排桩支护结构抗倾覆稳定性，相比于现行规范，安全系数可提高20%~55%。本发明专利技术提供的计算方法可靠性高、结果合理且简单易行、计算成本低、设计方案经济合理。
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技术实现步骤摘要
本专利技术涉及，适用于采用双排桩支护的基坑工程抗倾覆安全系数的计算。技术介绍与悬臂支护单桩相比，双排桩支护体系具有整体刚度大，桩顶位移小，能自动调节结构本身的内力使之在复杂多变的外荷载作用下保持稳定安全等优点。基坑开挖深度较大或场地土层软弱，悬臂支护单桩的抗弯刚度不能满足变形控制要求时，多采用双排桩支护体系。采用现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012以及湖北省《基坑工程技术规程》DB42/T159-2012中的计算方法，常常出现计算的双排桩抗支护结构倾覆安全系数较小，不满足规范的要求，需增加双排桩桩长，而实际工程中双排桩发生倾覆破坏的情况非常少。因此，采用现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012以及湖北省《基坑工程技术规程》DB42/T159-2012中的双排桩支护结构抗倾覆安全计算方法，为满足规范要求，而需增加双排桩桩长，势必造成浪费，有必要改进现有规范中双排桩支护结构抗倾覆安全系数计算方法。技术实现思路本专利技术所要解决的问题是提供，该方法计算简便、成本低、结果合理、可靠性高、易于推广应用。本专利技术的技术解决方案是：针对双排桩支护结构抗倾覆安全系数的计算推导，需作如下假定：（1）假设双排桩基坑支护结构倾覆失稳以前排桩靠基坑侧桩底为转动点，该假定与现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012以及湖北省《基坑工程技术规程》DB42/T159-2012的规定一致；（2）忽略地下水渗流对双排桩支护结构倾覆安全系数计算的影响，地...【详细说明在详细技术资料中】
技术保护点
一种双排桩支护结构抗倾覆稳定性计算方法，所述双排桩基坑支护结构包括前排桩、后排桩、桩顶连梁和桩间土，基于现行规范中双排桩支护结构抗倾覆安全系数计算方法的基础上，考虑前排桩抗压、后排桩抗拔力偶和地下水浮力对双排桩支护结构抗倾覆安全系数影响的进行计算；所述方法包括以下步骤：（1）基坑主动侧水土压力倾覆力矩、被动侧水土压力抗倾覆力矩、双排桩支护体系自重抗倾覆力矩按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012或者湖北省《基坑工程技术规程》DB42/T159-2012中计算公式计算；其中为基坑外侧主动水土压力的标准值、为基坑内侧被动水土压力的标准值（kN）、为基坑外侧主动水土压力的合力、基坑内侧被动水土压力的合力、G为双排桩、桩顶连梁和桩间土的自重之和、为双排桩、桩顶连梁和桩间土的重心至前排桩边缘的水平距离；（2）计算前排桩抗压、后排桩抗拔力偶抗倾覆力矩根据勘察报告提供的地层物理力学参数，确定各土层的重度、粘聚力和内摩擦角，根据土压力理论计算主动土压力；则深度z处土体对后排桩的摩擦力，其中；后排桩抗拔力；由于土体对前排桩的摩擦力对双排桩支护结构倾覆转动点的力臂等于0，因此，前排桩抗...
技术保护范围摘要
1.一种双排桩支护结构抗倾覆稳定性计算方法，所述双排桩基坑支护结构包括前排桩、后排桩、桩顶连梁和桩间土，基于现行规范中双排桩支护结构抗倾覆安全系数计算方法的基础上，考虑前排桩抗压、后排桩抗拔力偶和地下水浮力对双排桩支护结构抗倾覆安全系数 影响的进行计算；所述方法包括以下步骤： （1）基坑主动侧水土压力倾覆力矩、被动侧水土压力抗倾覆力矩、双排桩支护体系自重抗倾覆力矩按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012或者湖北省《基坑工程技术规程》DB42/T159-2012中计算公式计算；其中为基坑外侧主动水土压力的标准值、为基坑内侧被动水土压力的标准值（kN）、 为基坑外侧主动水土压力的合力、基坑内侧被动水土压力的合力、G为双排桩、桩顶连梁和桩间土的自重之和、为双排桩、桩顶连梁和桩间土的重心至前排桩边缘的水平距离；（2）计算前排桩抗压、后排桩抗拔力偶抗倾覆力矩根据勘察报...
专利技术属性
发明(设计)人：，，，，，，，，，，，，，，，，，
申请(专利权)人：，
专利类型：发明
国别省市：湖北;42
专利技术项目评估
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稳定性计算计算方法倾覆支护
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【摘要】超深基坑的支护与开挖，如何保证质量与安全，又能兼顾其经济性？如何对位移、裂缝进行控制？特别是基坑抢险的应急措施等，为基坑支护重点、难点问题，本文对以上进行分析，以供参考。&
【关键词】超深基坑；设计；施工；监控；质量与安全&&
　　现超高建筑日益增多，基坑深度越来越深，因此基坑支护结构就成为人们的热点，特别是超深基坑。由于地质情况复杂，设计水平、施工水平以及人们思想误区（临时结构，以低造价，大风险为主导），给支护结构体系的质量和安全带来较大的难度和风险。本文结合实例对基坑设计、施工、监理、加固、抢险全过程进行分析、总结，以供参考。&
　　1 基坑支护结构形式&
　　本基坑地下四层，基坑深达16.5米、长75米、宽55米，属超深基坑开挖的范畴。本工程支护结构最外围为深层搅拌桩互相搭接成截水围幕，人工挖孔排桩做支护，挖孔桩顶（－2.0米）设一条压顶梁，压顶梁上设一道预应力锚索，两桩布一锚，且又在桩身（－8.0米）布一道预应力锚索，两桩布一锚，并用腰梁连接成整体。&
　　2 施工、加固、抢险的过程&
　　支护结构施工完毕后（配合锚索施工，基坑边土方挖至－9.0米），进行土方大开挖，考虑运输从南、西、北基坑边向东边收缩，且各边是一挖到底的方法进行开挖。开始在西南角开挖，西边出现位移超过警戒值（35mm），决定西边中间留土条暂不开挖，其它正常开挖。基坑稳定后再将留土条开挖。但开挖后，西边基坑又开始移动，直到100 mm，拟采取处理措施，因各种原因，大家持待观态度，位移值最大已达140 mm。各方决定在西南角、西北角加设一条钢结构支撑（I60、I40组合钢支梁），此从备料开始加工、安装直到10天才基本完成，此期间西边基坑以每天5 mm的速度在移动，毫不收敛的迹象，最大位移点已达到200 mm，少量支护桩出现裂缝，压顶梁已多处裂缝，地面下陷达200～300 mm。因此，决定在24小时内采取应急抢险措施（西边基坑底中部用I40工字钢梁斜顶排桩腰梁，共11条，间隔3米，与锚头对齐；两端连接进行节点连接处理）。应急措施以及钢支撑完成2天后，位移值达到220 mm，而稳定下来，且有微量的反弹。基坑稳定后，在腰梁上部加设一道预应力锚索，再拆除应急措施的I40斜钢梁，进入地下室的施工。&
　　3 原因分析&
　　基坑施工完毕，支护桩动测、锚索的张拉与抗拔试验均合格，基坑三面（除西边）均相当稳定，位移最大值达60mm，只有基坑西边位移出现异常，以相当快的速率直达220 mm，须采取加固措施，才免于倒塌，经各方面原因分析，主要有：&
　　3.1 支护结构形式设计上的缺陷&
　　3.1.1 排桩上有两道锚索，根据地质情况设计上分八个区，每区锚索入岩、孔数、抗拔力均不同，上下两道锚索根数相同，上道抗拔值400～550KN，下道抗拔值500～700KN，设计上西边中央上道锚索抗拔值最小，只有420KN，因此反映出此部位位移最大。&
　　3.1.2 原设计锚索均为入岩3.5米，但多数钻孔30米以上还未入岩，后设计院要求只要达到一定的深度即可，不要求一定入岩。从总钻孔情况统计实际入岩者只有20%，也就是说本全为岩锚后实际大部分为土锚，土锚受力难保证，预应力损失较大，反映出预应力的失效。&
　　3.1.3 支护桩锚入基坑底的长度，设计按不同土层、岩层折算不同锚入长度后经复核验收，抗倾覆安全系数、整体稳定安全系数刚达规范要求，均偏小，安全储备不足。&
　　3.1.4 锚索的抗拔值不做基本试验确定，主要是依据土质资料和经验得出，缺少可靠、真实的数据。违反预应力锚索设计的有关规定。&
　　3.2 施工控制存在的不足&
　　3.2.1 锚索注浆为两次注浆，按要求为离锚索底部3米处、长6米的范围进行二次注浆，以形成一个扩大头锚固体，但施工情况二次注浆不太成功，注浆平均水泥用量50～100KN，主要是二次注浆的间隔时间、注浆设备、注浆压力等各方面造成。因为扩大头偏小，明显大大削弱锚固体的摩擦力。&
　　3.2.2 土方开挖违反&平衡、对称、分块、分层、限时&的原则，采取一挖到底的方法，造成应力突变，加剧位移的变形。&
　　3.2.3 基坑两边中央垂直于基坑处有1&P200废给水管断裂，压力水向基坑流淌，一直不得根治，形成基坑边动水压力增大。&
　　3.3 人为因素的误区&
　　3.3.1 支护结构为临时性设施，业主考虑用尽可能低的造价，总是冒大的风险，就是位移已超过警戒值，还不愿意采取措施进行补救。&
　　3.3.2 当位移发生到一定时，提出在排桩间打若干泄水孔，将基坑边的水泄掉，减少压力。因本工程采用止水桩进行止水，人们认为又止水又泄水，那究竟如何？对水的处理，人们产生误区，如上措施得不到落实，而错过了加固补救的最好时机。&
　　4 加固处理措施&
　　综合如上各种原因，导致基坑位移已达140mm，各方意识到基坑不稳定有更大的安全威胁，故将采取加固措施。&
　　4.1 由于受基坑边场地的限制，坑边无法施行管柱注浆处理，只好在西南、西北角增设斜向内钢支撑，支撑利用I56、I40、I20等构件组成的组合性钢结构支撑，支撑点设在西边1/4跨处，并利用植筋技术固定于梁、排桩上。此方案施工共用10天，但基坑却以5 mm/天的速率在位移，加固完毕，位移已达200 mm。&
　　4.2 正值雨季，在排桩间隙上打泄水孔，原计划打两排（水平间距3米），后改为在排桩间隙有明显渗漏处打泄水孔，能较好地将水引导。&
　　4.3 对排水明沟、地面的开裂，进行彻底硬化处理，来不及硬化的又值雨天，用防水彩布条覆盖。&
　　5 防止基坑倒塌的应急措施&
　　以上加固措施基本完成时，位移已达200mm，由于钢支撑安装完毕后，要经一定外力、时间后才能受力起作用，未能在早期起控制位移的作用，西边中部随时有瞬间倒塌的可能性，因此各方采取应急的措施（24小时内完成），如下：&
　　决定在基坑底用I40斜顶方法，即用一条I40钢梁斜顶在腰梁的锚头下面，一根锚索对应一条钢梁，I40用整条梁直接支承在基坑底，两端进行节点连接处理。&
　　此应急措施，考虑预应力锚索的损失，斜顶既可弥补锚索的损失，又可解决基坑倒塌瞬间性，且施工快捷，是个很好的应急措施。&
　　6 基坑稳定的永久性加固&
　　随着钢支撑的慢慢受力，应急措施的安装完毕，且&P200给水管得到彻底的封堵后，基坑的位移有所收敛，并在2～3天内达到稳定。位移达到220mm时，得到控制。由于斜顶和钢支撑随着地下室的施工，要逐步拆除，故又采取了如下加固措施：&
　　在腰梁上面加一道预应力锚索，中部间距1.5米，两端部间距3.0米，且要求全部入岩3.5米，且张拉时要求先进行设计抗拔值确定再做锁定值的确认，并抽查少量进行重张拉，检测预应力放松锁定损失，从多方面严格控制预应力的质量。&
　　7 经验总结&
　　从整个施工过程，加固处理过程以及多次专家论证，对本工程实例经验总结如下：&
　　7.1 对支护方案进行严格审查、验算，各种安全系数不能偏小。&
　　7.2 地质钻探时，应扩大钻探的范围，基坑外面也应有相应钻孔。&
　　7.3 锚索应埋设预应力片，以检测预应力筋内力受力情况，可直观知道预应力损失的情况。&
　　7.4 锚索的张拉应进行抗拔值的确定后，再进行锁定。&
　　7.5 充分认识土锚与岩锚的受力以及施工控制的区别。&
　　7.6 用&P200排水管代替排水明沟，减少明沟开裂的修复和修复不彻底排水的下渗。&
　　8 结束语&
　　如上简述了一起深基坑支护施工过程的特例分析，以引起同业者对基坑支护的认识，以纠正、弥补一些施工过程中的不足，为基坑支护的质量监控提供一些参考。&
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