超深基坑反分析设计方法在工程中的应用研究.pdf

超深基坑反分析设计方法在工程中的应用 陈颍 (上海现代工程咨询有限公司) 摘要随着经济的发展，对地下建筑的功能和容量要求日益提高，在有限的场地条件下地下室只有向纵 深发展。然而上海地区的软土地质特性在很大程度上造成了地下室基坑开挖施工中的风险性。 逆作法为超深基坑和地下室的施工提供了可靠保证。本文详细介绍了采用逆做法施工的超深地 下室(挖深22．7m)的基坑开挖计算及分析。 关键词 m法 反分析逆做法地下连续墙楼板支撑 型钢混凝土柱基坑监测 板式围护+内支撑的体系在基坑围护设计中是 筒结构，外框架为型钢混凝土柱。主楼底板厚3． 常用的形式，目前这种设计的计算方法有许多种，譬 如等值梁法、弹塑性法、杆系有限单元法、有限单元 基坑南侧为南京西路，其下有多条管线。距离 法等。但无论哪种计算方法都要根据土的物理性质 参数模拟围护体的受力情况，以得出较为接近的计 算结构。下面的分析采用了目前常用的杆系有限单 距坑边8m处有一空置商厦，地下一层，地上七层， 元法，把围护体作为杆件承受被动土压力，内支撑和 土的被动土压力作为弹性支座，分析计算围护体的 泥搅拌桩加固处理。 位移和内力。被动土压力计算采用“m”法，其水平 本工程场地地质区属于长江三角洲冲淤积平 地基反力f可写成如下形式： 原；土层分布及物理力学指标见表1。基坑底面土 f=mzy 层为⑤：层灰色粉质粘土，该层夹少量粉砂，地层土 其中m为水平地基反力系数，Y为计算点处挡 结构较松散，透水性强，在动力条件下易产生流砂等 墙的水平位移。 不良地质现象；基坑开挖层以下⑦层有高水头的承 由以上公式可见m的取值对于计算结果起着 关键作用，而目前规范及各类文献上对于m值的初 稳定性产生不良影响。 始取值往往是根据土的分类性质的经验值的大致范 2 围护设计与正分析计算结果 围，具体取值是根据设计人员的当地经验的大致估 计，因此设计计算中带有一种经验性。 本工程属于超深基坑，逆做法施工，工期较长。 设计中考虑采用反分析的方法，在基坑开挖到一定 深基坑；而且地处上海市区闹市中心，又临近地铁和 阶段，根据监测的结果，调整设计参数，尤其是将m 多条地下管线，因此基坑围护的安全、减少环境影响 值调整到较为合理的值，再进一步设计调整下一道 是施工过程中的重要环节。 支撑位置及刚度，并预计围护体系的位移及内力，进 基坑围护设计采用逆做法，围护结构采用1．Om 行动态化设计和信息化施工。 厚，34m长的地下连续墙，支撑体系则利用五层地下 1 工程实例概况 本工程位于上海市区闹市中心，南京西路。上 点降水，水位降至开挖面以下1．Om。施工顺序为： 部结构由39层主楼和3层裙房组成，建筑高度为 挖土至一2．550，施工地下一层顶板；挖土至一6． 175m，建筑面积约72000m2，为一类超高层建筑。地 下室为地下五层，裙房部分挖深22．7m，主楼挖深 24．85m，局部最深26．1m。地下室占地面积约为 4100m2。本工程结构为现浇钢筋混凝土框架核心 132 岩土工程界 第7卷增刊 支撑(将来埋在大底板内)；最后挖土至坑底标高～ 层灰色粉质粘土层，桩底落在⑦1草黄色砂质粉土 层。 22．700。坑内土体采用水泥搅拌桩坑内加固，范围 为坑底以下5．0m，宽度为坑内5．0m。开挖面在⑤2 正分析计算时根据经验m值，其计算结果如图