建筑工程深基坑施工方案實踐分析

沈吉祥

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建筑工程深基坑施工方案實踐分析

沈吉祥

浙江申強建設有限公司

摘 要：本文以某實際項目為例，對建筑工程中深基坑施工具體方案進行簡要分析和總結，希望有助于相關施工人員作為參考。

關鍵詞：建筑工程；深基坑；施工方案

前言

隨著我國建筑行業的不斷發展，城市建設規模的不斷壯大，人們對地下空間的利用需求擴大，建筑工程基本設置多層地下室，深基坑的施工越來越多。而城市房屋建筑用地越來越緊張，加之地鐵線路建設、地下綜合管網等的擴大發展，深基坑施工難度越來越大，因此，建筑工程施工對深基坑施工技術的要求提出了更高的要求。

一、工程概況

該工程為浙江省旅游展示中心工程主體建設，擬建場地位于吳山及城隍閣西側山腳，南側緊靠四宜亭路，地貌類型屬山麓斜坡堆積坡積裙，地形起伏較大，地面標高12.00～30.00m。勘探孔孔口標高在12.72～28.71m之間。

二、地基承載力驗算

依據《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2002）第5.2條承載力計算。

計算簡圖：

基礎底面邊緣的最大壓力值計算：

當偏心距e＜b/6時，e=0.728m ＜ 5/6=0.833m

Pkmax=（Fk+Gk）/A + Mk/W

式中：Fk──塔吊作用于基礎的豎向力，它包括塔吊自重和最大起重荷載，Fk=510.8kN；

Gk──基礎自重，Gk=750kN；

Bc──基礎底面的寬度，取Bc=5m；

Mk──傾覆力矩，包括風荷載產生的力矩和最大起重力矩，Mk = 917.84kN·m；

W──基礎底面的抵抗矩，W=0.118Bc3=0.118×53=14.75m3；

不考慮附著基礎設計值：

Pkmax=（510.8+750）/52+917.84/14.75=112.658kPa；

Pkmin=（510.8+750）/52-917.84/14.75=-11.794kPa；

實際計算取的地基承載力設計值為：fa=95.000kPa；

地基承載力特征值fa大于壓力標準值Pk=50.432kPa，滿足要求！

地基承載力特征值1.2×fa大于無附著時的壓力標準值Pkmax=112.658kPa，滿足要求！

三、基礎受沖切承載力驗算

依據《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007-2002）第8.2.7條。

驗算公式如下：

F1 ≤ 0.7βhpftamho

式中 βhp --受沖切承載力截面高度影響系數，當h不大于800mm時，βhp取1.0.當h大于等于2000mm時，βhp取0.9，其間按線性內插法取用；取 βhp=0.97；

ft --混凝土軸心抗拉強度設計值；取 ft=1.43MPa；

ho --基礎沖切破壞錐體的有效高度；取 ho=1.15m；

am --沖切破壞錐體最不利一側計算長度；am=（at+ab）/2；

am=［1.40+（1.40 +2×1.15）］/2=2.55m；

at --沖切破壞錐體最不利一側斜截面的上邊長，當計算柱與基礎交接處的受沖切承載力時，取柱寬（即塔身寬度）；取at=1.4m；

ab --沖切破壞錐體最不利一側斜截面在基礎底面積范圍內的下邊長，當沖切破壞錐體的底面落在基礎底面以內，計算柱與基礎交接處的受沖切承載力時，取柱寬加兩倍基礎有效高度；ab=1.40 +2×1.15=3.70；

Pj --扣除基礎自重后相應于荷載效應基本組合時的地基土單位面積凈反力，對偏心受壓基礎可取基礎邊緣處最大地基土單位面積凈反力；取 Pj=135.19kPa；

Al --沖切驗算時取用的部分基底面積；Al=5.00×（5.00-3.70）/2=3.25m2

Fl --相應于荷載效應基本組合時作用在Al上的地基土凈反力設計值。Fl=PjAl；

Fl=135.19×3.25=439.37kN。

允許沖切力：0.7×0.97×1.43×2550.00×1150.00=2847369.52N= 2847.37kN ＞ Fl= 439.37kN；

實際沖切力不大于允許沖切力設計值，所以能滿足要求！

四、承臺配筋計算

1.抗彎計算

依據《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007-2002）第8.2.7條。計算公式如下：

MI=a12［（2l+a’）（Pmax+P-2G/A）+（Pmax-P）l］/12

式中：MI --任意截面I-I處相應于荷載效應基本組合時的彎矩設計值；

a1 --任意截面I-I至基底邊緣最大反力處的距離；取a1=（Bc-B）/2=（5.00-1.40）/2=1.80m；

Pmax --相應于荷載效應基本組合時的基礎底面邊緣最大地基反力設計值，取135.19kN/m2；

P --相應于荷載效應基本組合時在任意截面I-I處基礎底面地基反力設計值，［BcPmax-a1（Pmax-1.2×Pmin）］/Bc=［5×135.19-1.8×（135.19-1.2×-11.794）］/5=81.426kPa；

G --考慮荷載分項系數的基礎自重，取G=1.35×25×Bc×Bc× hc=1.35×25×5.00×5.00×1.20=1012.50kN/m2；

l --基礎寬度，取l=5.00m；

a --合力作用點至基礎底面最大壓力邊緣的距離，取a=1.77m；

a’ --截面I-I在基底的投影長度， 取a’=1.40m。

經過計算得 MI=1.802×［（2×5.00+1.40）×（135.19+81.43-2×1012.50/5.002）+（135.19-81.43）×5.00］/12=490.01kN·m。

2.配筋面積計算

αs = M/（α1fcbh02）

ζ = 1-（1-2αs）1/2

γs = 1-ζ/2

As = M/（γsh0fy）

式中，αl --當混凝土強度不超過C50時， α1取為1.0，當混凝土強度等級為C80時，取為0.94，期間按線性內插法確定，取αl=1.00；

fc --混凝土抗壓強度設計值，查表得fc=14.30kN/m2；

ho --承臺的計算高度，ho=1.15m。

經過計算得： αs=490.01×106/（1.00×14.30×5.00×103×（1.15 ×103）2）=0.005；

ξ=1-（1-2×0.005）0.5=0.005；

γs=1-0.005/2=0.997；

As=490.01×106/（0.997×1.15×103×300.00）=1424.01mm2。

由于最小配筋率為0.15%，所以最小配筋面積為：5000.00×1200.0 0×0.15%=9000.00mm2。

五、結束語

總而言之，在深基坑工程施工實踐當中，施工質量受許多影響因素影響因此，作為工程技術人員要根據施工具體情況，進行科學合理的深基坑工程施工規劃，制定合理施工方案，從而提高深基坑支護施工工程質量。

參考文獻：

［1］李滿祥.房建工程深基坑施工技術探討［J］.施工建設，2015（8）：33+34.

［2］羅岳新.深基坑支護施工技術的實踐分析［J］.工程技術，2014（12）：89+90.

［3］蔡仲昆.探討深基坑支護設計及應用［J］.城市建設理論研究（電子版），2011（10）.