沈吉祥

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建筑工程深基坑施工方案實(shí)踐分析

沈吉祥

浙江申強(qiáng)建設(shè)有限公司

摘 要：本文以某實(shí)際項(xiàng)目為例，對(duì)建筑工程中深基坑施工具體方案進(jìn)行簡(jiǎn)要分析和總結(jié)，希望有助于相關(guān)施工人員作為參考。

關(guān)鍵詞：建筑工程；深基坑；施工方案

前言

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，城市建設(shè)規(guī)模的不斷壯大，人們對(duì)地下空間的利用需求擴(kuò)大，建筑工程基本設(shè)置多層地下室，深基坑的施工越來(lái)越多。而城市房屋建筑用地越來(lái)越緊張，加之地鐵線路建設(shè)、地下綜合管網(wǎng)等的擴(kuò)大發(fā)展，深基坑施工難度越來(lái)越大，因此，建筑工程施工對(duì)深基坑施工技術(shù)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(shè)，擬建場(chǎng)地位于吳山及城隍閣西側(cè)山腳，南側(cè)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(biāo)高12.00～30.00m。勘探孔孔口標(biāo)高在12.72～28.71m之間。

二、地基承載力驗(yàn)算

依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）第5.2條承載力計(jì)算。

計(jì)算簡(jiǎn)圖：

基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值計(jì)算：

當(dāng)偏心距e＜b/6時(shí)，e=0.728m ＜ 5/6=0.833m

Pkmax=（Fk+Gk）/A + Mk/W

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

Gk──基礎(chǔ)自重，Gk=750kN；

Bc──基礎(chǔ)底面的寬度，取Bc=5m；

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

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

不考慮附著基礎(chǔ)設(shè)計(jì)值：

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

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

實(shí)際計(jì)算取的地基承載力設(shè)計(jì)值為：fa=95.000kPa；

地基承載力特征值fa大于壓力標(biāo)準(zhǔn)值Pk=50.432kPa，滿足要求！

地基承載力特征值1.2×fa大于無(wú)附著時(shí)的壓力標(biāo)準(zhǔn)值Pkmax=112.658kPa，滿足要求！

三、基礎(chǔ)受沖切承載力驗(yàn)算

依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2002）第8.2.7條。

驗(yàn)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(shù)，當(dāng)h不大于800mm時(shí)，βhp取1.0.當(dāng)h大于等于2000mm時(shí)，βhp取0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；取 βhp=0.97；

ft --混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；取 ft=1.43MPa；

ho --基礎(chǔ)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(cè)計(jì)算長(zhǎng)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(cè)斜截面的上邊長(zhǎng)，當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬（即塔身寬度）；取at=1.4m；

ab --沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長(zhǎng)，當(dāng)沖切破壞錐體的底面落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)，計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度；ab=1.40 +2×1.15=3.70；

Pj --扣除基礎(chǔ)自重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的地基土單位面積凈反力，對(duì)偏心受壓基礎(chǔ)可取基礎(chǔ)邊緣處最大地基土單位面積凈反力；取 Pj=135.19kPa；

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

Fl --相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在Al上的地基土凈反力設(shè)計(jì)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(shí)際沖切力不大于允許沖切力設(shè)計(jì)值，所以能滿足要求！

四、承臺(tái)配筋計(jì)算

1.抗彎計(jì)算

依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2002）第8.2.7條。計(jì)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(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的彎矩設(shè)計(jì)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(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的基礎(chǔ)底面邊緣最大地基反力設(shè)計(jì)值，取135.19kN/m2；

P --相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)在任意截面I-I處基礎(chǔ)底面地基反力設(shè)計(jì)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(xiàng)系數(shù)的基礎(chǔ)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(chǔ)寬度，取l=5.00m；

a --合力作用點(diǎn)至基礎(chǔ)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(zhǎng)度， 取a’=1.40m。

經(jīng)過(guò)計(jì)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(jì)算

αs = M/（α1fcbh02）

ζ = 1-（1-2αs）1/2

γs = 1-ζ/2

As = M/（γsh0fy）

式中，αl --當(dāng)混凝土強(qiáng)度不超過(guò)C50時(shí)， α1取為1.0，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，取為0.94，期間按線性內(nèi)插法確定，取αl=1.00；

fc --混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，查表得fc=14.30kN/m2；

ho --承臺(tái)的計(jì)算高度，ho=1.15m。

經(jīng)過(guò)計(jì)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(jié)束語(yǔ)

總而言之，在深基坑工程施工實(shí)踐當(dāng)中，施工質(zhì)量受許多影響因素影響因此，作為工程技術(shù)人員要根據(jù)施工具體情況，進(jìn)行科學(xué)合理的深基坑工程施工規(guī)劃，制定合理施工方案，從而提高深基坑支護(hù)施工工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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