
2014年9月
建材与装饰
施工技术
浅谈深基坑支护细部结构优化及应用
余永康
贵州贵阳550005)
(贵州正业工程技术投资有限公司
摘要:对深基坑支护细部结构进行分析,运用多种方法优化深基坑支护设计方案。通过多种约束条件和算法优化对深基坑支护细部机构进行优化,降低施工成本。然后根据工程实例分析,阐述深基坑支护细部结构在优化和应用问题,以供相关人募参考。
关键词:深基抗;支护细部;结构优化
中图分类号:TU753
文献标识码:B
深基坑支护结构属于一种临时性设施,施工结束后,这项工程就会失去作用(除地下连续墙作为永久性承重墙外),深基坑支护结构受很多因素影响,若是支护失败,会出现非常严重的后果,如工期延误造成一定经济损失,还可能危害周边建筑,给城市生命线工程带来无法估计的影响,甚至会威助到工作人员的生命安全:所以在深基坑支护结构的应用中,要优化细部结果和应用效果,在保证安全性的前提下,使支护材料质量有所降低。
1工程实例分析 1.1某市四海香大厦
工程周边环境,基坑占地4360m,基坑变现距百货大楼与个九层建筑物3.8m,南面12m处有一六层建筑,西部14m为马路中心线,北部26m为马路中心线。
基坑支护结构:根据施工特点,在基坑东、西、南三面均运用密排孔制成围靠墙支护,810mm为支护桩直径,桩的长度为 19~24m。在深基坑的东南两面支护桩面,设计预应力锚杆,并为二层,第一层为0~6.8m,铺杆长度为25m自由段为6m锚固定段长20m,锚杆运用的二是4根直径为15mm的钢绞线"。错杆孔径为160mm,倾角是10~22°,水平距离是100mm沿着支护桩间进行布置。在深基坑北侧有一定施工场地,而且路面没有负载,可以选用锚喷网支护结构。基坑坡面的放坡系数指为1:036,钢筋
网210mmx210mm双向布置,锚钉的水平距离为1.6m 1.2某市恒隆广场
施工环境:该工程处于周市区,拥有一幢建设接近封顶的业细亚商城在东侧22m处,波特曼大酒店位于项目工程的西侧,锦沧文华大酒店位于西南面。深基坑与四周马路的距离很近,基至达到5m左右,总结来讲,工程所处地段交通紧忙,行人较多,地下管线连接较为复杂"。
深基坑支护结构:该工程主要选用的维护墙体设计为地下连续墙,将地下室永久性外靖和支护结构相融合。根据施工环境和开挖深度的要求,分别运用不同的结构设计方式:(项目西北方面一侧是主楼区,开挖深度是18.4m。运用墙的厚度为100mm,深度是34m的地下连续增当作支护。深基坑内沿着地下连续增在坑底进行压密和注浆加固工作,宽度为6.3m,深度为4m。②工程主楼区与裙房区之间的基底高度差为4.6m,利用Φ1000~ 1200mm,长度10m的钻孔灌注桩,挡土增是排桩,排桩后有宽为
文章编号:1673-0038(2014)36-0057-02
1200mm的深层揽拌桩挡水墙。工程内部支撑的第一至第三道支撑均采用的是钢筋混凝土支撑,并通过边架与角撑和对撑相结合的体系,然后在第一道支护上设置南北直通的塔吊平台。钢支撑角撑是第四道支撑的采用形式,并施加一定预应力,钢支撑运用的是双排中608mm的钢管。
支护细部结构优化
通过上述工程实例,深基坑支护的作用,能够保证开挖时基坑平稳,不会出现失稳现象,会造成基坑失稳的形式有倾覆失稳、跨脚失稳、整体失稳等类型,另外,工作人员在设计是需对稳定性条件进行验算,当各项指标都达到规定的安全系数范围内,才能确保支护方案可行,然后在此基础上运用优化设计,基坑稳定的重要参数是支护桩的进土深度,通过其深度的检验,确保基坑稳定,
根据深基坑工程的实际情况和想要达到的目标,选择一个最佳方案。深基坑工程是一种复杂的系统工程,很多因素会影响其支护结构,即会造成制约因素的模棚,很难采用费用最低的单独目标去对最佳决策方案进行优化和选择。深基坑支护结构设计方案由可靠性、工程造价、施工难度、工期时间、施工环境等多种因素,这些属性中有些无法确定,所以应采取目标决策模棚集理论,确保利用多属性和模糊特性,选择完善的深基坑支护方案。
在确认深基坑支护方案后,应进一步优化所选方案的细部结构,保证深基坑支护功能,降低支护结构施工成本。优化一个实际间题,一般分为四个步骤:设计变量、目标函数、条件约束和优化算法,对于水泥土揽拌桩与一排锚杆相结合的水泥土墙支护结果,选用设计变量、目标函数、条件约束和算法优化的内容如下
设计变量的内容
2.1
设计变量也为决策变量,X=(x,xx,),这里的三个变量分别能够表示锚杆与基坑底部距离、水泥土墙面宽度和锚杆长度:其中x,是一级决策变量,不当作决策变量是锚杆钢筋截面积和栅长等中间变量。
2.2目标函数的内容
若将整个支护机构的所用材料中造价的最低数据,建立目标函数F,那么其公式为:
F=+(x, X,+ x,) =C,L+C,X
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