运用理正进行基坑设计一般步骤

运用理正进行基坑设计一般步骤目录支护结构的选型分剖面单元计算整体计算基坑降水设计绘制施工图、施工方案、监测方案等12345第2页,共25页，2024年2月25日，星期天基坑设计中概念设计的重要性基坑设计是概念设计，总体的程序应该是：在对原理有深刻的理解，有丰富的经验总结的基础上，首先根据方案的适宜性和有效性、施工的可操作性和质量的可控性、环境条件和可能产生的负面影响、经济性等方面，从概念上选定一个或几个方案，在此方向之上，用软件和规范进行必要的验算，检验方案的可行性，有可能还要经过施工检验和监测的反馈，逐步完善设计。第3页,共25页，2024年2月25日，星期天收集基坑设计的相关资料，包括工程总平面图、主体地下室结构图、地质勘察报告、勘探孔平面布置图和剖面图、地形图等等大致看一下以上的设计资料，了解：基坑深度基坑周边总体土质情况，地下水情况基坑周边建筑管线情况，超载情况，有无重点保护建筑基坑边线与红线的距离地下室设计对基坑的要求基坑的面积、形状甲方对基坑的经济和工期的要求第4页,共25页，2024年2月25日，星期天根据以上所了解的资料情况，现场实地的考察，以及本地大量工程经验，在安全可靠、经济合理、施工便利、工期保证的原则下，初步确定设计方案。基坑变形不是越小越好，应以基坑变形不会影响周围道路、地下管线、建筑物的正常使用为准，合理确定变形量。因为在安全的前提下，应该更多考虑经济合理，施工便利，工期这些因素，合理选择支护形式第5页,共25页，2024年2月25日，星期天基坑较浅时，周边没有建筑物及重要管线，并且基坑边线离红线距离较远时，考虑到经济性，最好使用土钉墙。第6页,共25页，2024年2月25日，星期天周边有建筑物及重要管线时，周边环境条件较复杂的情况下，考虑到安全性，最好使用排桩加内支撑的形式。软土地区基坑深度在16m以下时，地连墙经济性不高，也会使得地下室结构外墙必须进行较大的调整。此外采用地连墙还有施工需要占用较大的场地，施工工期较长，可选择的施工队伍较少等诸多劣势，宜采用排桩的支护形式第7页,共25页，2024年2月25日，星期天若基坑较深，基坑边线离红线较远，用锚杆不会影响到周边建（构）筑物时，最好用锚杆加排桩的形式，它比排桩加内支撑更为经济（采用玻璃纤维锚杆或可回收锚杆时可以出红线）第8页,共25页，2024年2月25日，星期天但当基坑深度大于16m时，排桩支护的止水帷幕深度较大，常规的双轴和三轴水泥土搅拌桩、高压旋喷桩难以保证成桩质量，采用两墙合一的地连墙是最为经济合理的围护形式第9页,共25页，2024年2月25日，星期天采用排桩或地连墙时，在周边环境允许的条件下，尽量将围护墙顶设置在地面以下一定深度中，这样可有效减小围护结构所承受的弯矩，还可少设置一道支撑，节省大量造价。围护墙顶以上部分用土钉墙代替第10页,共25页，2024年2月25日，星期天下面以排桩加混凝土支撑的支护形式为例：首先查看地下室结构图，了解基础形式，一般为桩基础。根据底板、承台、地梁、电梯井等等构件的底面深度加上100~150mm的垫层厚度来确定基坑各段的深度若地下室外墙承台较稀少，间距>承台直径的2倍时，基坑深度取地下室底板底深度，反之，则取承台底深度。若地下室外墙有地梁，还要考虑地梁深度，此外还要考虑电梯井及其他一些特殊构件的深度第11页,共25页，2024年2月25日，星期天然后查看地质资料各个土层的文字介绍，弄清楚各个土层的工程性质，哪些土层工程性质较差记下各层土的c、φ

、重度、含水率、液限指数、渗透系数等参数，并初步估计各土层工程性质的好坏了解地下水情况，地下水位深度，有无承压水，承压水埋深等等第12页,共25页，2024年2月25日，星期天然后根据不同的基坑开挖深度、土质情况、周边超载情况，将基坑分为若干段设计计算剖面查看工程总平面图，分析基坑周边建筑（构）物分布情况对照地址剖面图和钻孔平面布置图，为每一个计算剖面在其分段内找一个最不利的钻孔，通常选择软土层最厚即工程性质最差的钻孔，且最好远离基坑边角，以此钻孔的土质情况代表整个分段基坑的土质情况第13页,共25页，2024年2月25日，星期天周边没有建筑物或道路，取半无限的超载20KN/m，有建筑物，浅基础的建筑物按每层15Kpa施加，对于桩基础则按每层15Kpa乘以0.3进行折减施加，作用宽度取房屋宽度，若房屋宽度大于两倍基坑深度，作用宽度取两倍基坑宽度（土质较好的基坑），土质较差基坑取三倍第14页,共25页，2024年2月25日，星期天在水平面上，支撑不能与主体结构墙、柱冲突，在竖直面上，内支撑的布置不能与楼板冲突，要避开楼板所在标高，不应妨碍地下室主体结构施工。相邻各道水平支撑之间的竖直净距以及支撑与基底之间的净距不宜小于3米；支撑与其下在拆撑前需要施工的底板或楼板净距不宜小于500mm确定以上几个条件之后开始单元计算第15页,共25页，2024年2月25日，星期天单元计算界面，基本信息第16页,共25页，2024年2月25日，星期天输入土质和地下水情况第17页,共25页，2024年2月25日，星期天输入支锚情况和工况输入完成之后进行计算（右下角）第18页,共25页，2024年2月25日，星期天各工况土压力、围护结构的内力、位移图第19页,共25页，2024年2月25日，星期天桩的配筋，纵筋箍筋和加强筋第20页,共25页，2024年2月25日，星期天生成该段基坑的单元计算书按上述步骤，分别对每一段基坑进行单元计算，不同剖面开挖深度土质周围环境不同，对周边超载较大或是土质较差或者环境要求较高的剖面，应该适量加大桩径或者嵌固深度等措施第21页,共25页，2024年2月25日，星期天单元计算完成后，在已有的地下室结构图的基础上，画出基坑边线，基坑边线尽量避免出现阳角，基坑边线距离主体地下室外墙1m，距离承台要大于0.3m，以为主体结构施工腾出空间。然后沿着基坑边线布置排桩、止水帷幕、放坡，并布置支撑（红色虚线）。第22页,共25页，2024年2月25日，星期天水平支撑可采用由对撑、角撑、圆环撑、边桁架及连系杆件等结构型式组成的平面结构。类型优点缺点传力路径明确，各部分相互牵连较少，系统稳定性好影响坑内作业空间刚度大，有利于控制变形，系统稳定性好对土方出坑形成障碍，需要设置运土栈桥对坑内作业空间影响较小，各部分相互牵连较少，便于出土仅适应面积较小的接近正方形的基坑中间空间大，有利于坑内作业不适应非均匀荷载，在土质不均或土方开挖不对称的情况下圆环易发生漂移第23页,共25页，2024年2月25日，星期天第一种适合于长方形基坑，或者狭长形的基坑，第二种适合于形状不规则的基坑，第三种适合面积较小的正方形基坑，第四种适合近似于长方形或正方形面积较大的基坑，这些支撑形式可根据具体情况灵活运用布置支撑时尽量不要与主体结构立柱冲突，特别是主楼的柱子。先布置主撑（对撑、斜撑，环形支撑等等）然后布置联系杆，使支撑系统成为超静定体系。然后在支撑节点布置基坑立柱，与主体柱子冲突的立柱要适当移位，且不要设置在不同开挖深度交界处，因为有地梁。联系杆为了防止支撑平面内的失稳，立柱防止支撑平面外的失稳。使支撑间距在7到9m之间，太小影响土方施工，太大则围檩承受的弯矩过大。支撑间的立柱距离一般在9到15m之间第2