深基坑圓形環(huán)梁水平支撐的設(shè)計與應(yīng)用在當(dāng)前應(yīng)用的深基坑支護(hù)體系中，對于深基坑軟土地基或城市改造密集建設(shè)區(qū)的基坑支護(hù)，采用圓形環(huán)梁內(nèi)支撐系統(tǒng)的已越來越多，并向超大直徑環(huán)形支撐發(fā)展。目前，環(huán)形支撐已由單層發(fā)展為兩層，環(huán)梁直徑已由十幾米發(fā)展到上百米，已發(fā)展到適應(yīng)任何平面形狀，平面支撐已由單圓發(fā)展為雙圓或多圓桁架。其施工及監(jiān)測方法也日臻完善。本文通過浙江嘉興某深基坑施工支護(hù)結(jié)構(gòu)的介紹，淺述深基坑圓形環(huán)梁水平支撐的設(shè)計與應(yīng)用。
一、圓形環(huán)梁支撐的應(yīng)用范圍及優(yōu)越性
鋼筋混凝土圓形環(huán)梁框架支撐體系通常由圍檁、圓形環(huán)梁、連系梁（腹桿）和立柱組成一個平面封閉系統(tǒng)。對于近似正方形、圓形平面的基坑，基坑尺寸較小的可采用內(nèi)切圓環(huán)形支撐；對于尺寸較大的可采用中間為一環(huán)形梁的輻射形內(nèi)支撐體，或采用兩者相結(jié)合的方法。
其優(yōu)越性在于：
1）該體系基坑中間無支撐網(wǎng)蓋，使大型挖土機(jī)械可直接進(jìn)入坑內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模土方挖運，提供了80%以上的大空間，便于地下室施工，材料吊運不受限制，測量放線視線寬闊，使整個地下室的建造費用降低；工期縮短，有利于質(zhì)量和安全管理。
2）該體系是一個空間體系，將坑側(cè)水平推力通過圍檁、邊桁架和環(huán)梁轉(zhuǎn)化為環(huán)梁的軸向受壓力，變形性能優(yōu)異，整體剛度好，整個結(jié)構(gòu)工程量較小，拆除量也小，支護(hù)結(jié)構(gòu)總體費用較其他體系可降低20%～30%.二、圓形環(huán)梁水平支撐體系的設(shè)計與運用1、工程概況嘉興某深基坑工程，基礎(chǔ)埋深裙樓約10.85米，主樓12.45米，長、寬分別為87米及82米，整個基坑近似正方形。
2、基坑圍護(hù)方案
該工程基坑周邊環(huán)境較寬松，基坑邊線距離已建建筑有一定距離，且工程場地以強(qiáng)度和完整性較好的黏性土為主。雖然基坑開挖深度在10.85米～12.45米之間，但考慮到上述特征，盡量降低造價，采用“深坑”化“淺坑”的思路。在基坑邊大面積卸土5.3米左右，卸土寬度10米以上，則深度由原來的10.85～12.45米減少到卸載后的5.55～7.15米左右。對于6.5米左右的深度，基坑又近似正方形，采用排樁+1道圓形環(huán)梁支撐體系，對于大面積卸土所造成的5.3米左右的高差的淺坑采用復(fù)合土釘進(jìn)行支護(hù)。
具體方案：
1）止水帷幕。采用SMW工法的三頭水泥攪拌樁，樁徑為Φ850，淺坑區(qū)樁長10.1米，深坑區(qū)樁長為13米；
2）土釘支護(hù)。淺坑區(qū)（頂部-0.4米至-5.7米標(biāo)高）采用復(fù)合土釘圍護(hù)形式，土釘采用4道Φ48×3.0鋼管，面層100厚噴射C20細(xì)石混凝土并內(nèi)鋪雙向鋼筋網(wǎng)片；
3）排樁。采用鉆孔灌注樁，強(qiáng)度等級C30，樁徑Φ750@900有效樁長12.05～13.35米；
4）鋼筋混凝土圓形環(huán)梁支撐體系?？紤]酒店基坑近似正方形，故在離地面5.8米（-6.2米）處設(shè)置一道圓形鋼筋混凝土環(huán)梁，其斷面為1600×1000，內(nèi)圓半徑R=41.05米，東西側(cè)與基坑圍護(hù)樁的圍檁相切，南北側(cè)及其余部分施以桁架式腹桿將圓形環(huán)梁與圍檁及圍護(hù)樁形成整體，圓形環(huán)梁下設(shè)28根立柱，立柱為Φ800的鉆孔灌注樁，-14.15米以上配以4L125×10及4-400×200×8加工成斷面為450×450的格構(gòu)柱。圍檁1400×1000，連系梁700×800和600×800，C30混凝土。
3、結(jié)構(gòu)受力分析
主動土壓力取值采用固結(jié)快剪峰值指標(biāo)，地面施工超荷為20公斤/平方米，地下水位為-0.5米，采用朗肯土壓力計算公式，考慮水土分算。結(jié)構(gòu)受力分析考慮了五種工況：工況一：土方自地面開挖至支撐底；工況二：澆筑鋼筋混凝土支撐；工況三：土方挖至底板墊層底；工況四：筑地下室底板，在底板與圍護(hù)樁之間設(shè)傳力帶；工況五：拆除鋼筋混凝土支撐。
4、封閉圓形環(huán)梁框架支撐體系設(shè)計與施工要求
1）必須重視環(huán)梁的平面外穩(wěn)定問題，環(huán)撐下立柱位置應(yīng)準(zhǔn)確，要確保其施工質(zhì)量，防止變形過大或沉降太大引起整體失穩(wěn)或破壞。
2）必須確保防水圍護(hù)的施工質(zhì)量防止?jié)B漏水，保持坑外的地下水位正常才可保證鄰近建筑物、管線、道路等不會因為地下水位下降而產(chǎn)生下沉、位移、裂縫破壞。
3）土方開挖前應(yīng)編制合理正確的開挖方案，應(yīng)采用分層、對稱同步開挖，對環(huán)梁和圍護(hù)結(jié)構(gòu)逐步加載，均勻受力，使施工工況與設(shè)計工況相符合。避免因單向挖土、不分層或不對稱挖土造成環(huán)撐和樁頂受力不均衡、位移過大，以及使構(gòu)件節(jié)點應(yīng)力的集中和多變引起變截面接合處裂縫。
4）環(huán)梁混凝土澆筑宜一次連續(xù)成型，使強(qiáng)度同步發(fā)展，并宜使用微膨脹混凝土，避免超長大體積環(huán)梁混凝土和不留施工縫產(chǎn)生收縮裂縫問題。必須達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的80%以后方可繼續(xù)挖土。
5）開挖土方與環(huán)撐施工要緊密銜接，不允許開挖土方后遲遲不澆筑環(huán)撐，引起圍護(hù)壁的過大變形。
6）利用監(jiān)測信息化手段，科學(xué)合理地指導(dǎo)基坑開挖施工，確保土體開挖過程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周圍建筑物及地下管線等的安全，及時預(yù)報施工中出現(xiàn)的問題。
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