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​深基坑工程的概念设计、各种支护结构的特性及使用条件

1477 2021-03-30 17:42:53

深基坑支护工程是一个复杂的动态系统工程,它需要面对的岩土工程条件、环境条件、施工条件存在着诸多不确定性、多元性和时域性:

(1)土性的非均匀性和不确定性。由于地基土在空间上的非均质性和地基土的物理力学性状不是常量,在基坑的不同部位、不同施工阶段,土性是变化的,甚至基坑土方开挖的快慢都会导致软土表观力学性质的变化,所以,地基土对支护结构的作用力或提供的抗力也随之变化。同时,由于软土的流变特性,在基坑开挖以及支撑施工过程中,每个工况开挖的空间几何尺寸和挡墙开挖部分的无支撑的暴露时间,与基坑围护结构变形和基坑周围地层位移之间有明显的相关性,即表现出"时空效应"。

(2)外力的不确定性。作用在支护结构上的外力往往随着环境条件、施工方法和施工步骤等因素的变化而改变。

(3)周边环境条件的不确定性。施工场地内突然发现的地下障,碍物、地下管网线以及周边自来水管、污水管的破裂可能导致水对场地土的浸泡,天气和温度的变化等这些事先未曾预料的因素都会影响到支护结构上外力的变化,随之影响到基坑支护工程的正常施工和使用。

(4)变形的不确定性。变形控制是支护结构设计的关键,但影响变形的因素很多,支护结构的刚度、支撑(或锚杆)体系的布置和构件的截面特性、地基土的性质、地下水的变化,以及施工质量等等都是导致变形不确定性的原因。


因此,深基坑工程不同于一般的结构工程和地基基础工程,设计计算是不可缺少的,但第一步的概念设计却是至关重要的,即从深基坑工程定性的概念分析入手,抓住某个特定深基坑工程所要面对的关键问题,着眼于工程判断、方案的筛选和优化。下图所示为各种支护结构的特性及使用条件。

各种支护结构的特性及使用条件