排桩支护(最终版).doc
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紧邻别墅的基坑支护型式方案
研究
罗飚
（中铁二局第一工程有限公司，贵州贵阳550003）
摘要：
某隧道建议明确项目名称
明挖段基坑K1+230-275段紧邻别墅，本文删除
采用了钻孔桩+横撑的结构型式对基坑进行了支护。
采用理正深基坑7.0计算软件对基坑进行了计算改为“对基坑支护结构稳定性进行了计算”
，得出基坑整体稳定性安全系数、抗倾覆安全系数；并对基坑开挖进行了数值开挖模拟对基坑开挖过程进行了数值模拟
，得出了地表位移、排桩位移及内力、第一道横撑的位移及内力，以此评价基坑开挖完之后基坑及别墅的稳定性以此评价基坑开挖稳定性以及别墅的安全，
，对类似工程有一定的借鉴意义。
科技论文摘要要按照：
“针对…问题，采用…方法，研究了…内容，形成了….结论。
”这一模式书写。
关键词：
基坑，别墅，钻孔桩，横撑，位移。
TheResearchaboutSupportingTypeofPitwhichisAdjacenttotheVilla
Luobiao
（ChinaRailwayErju1stEngeneeringCo.,Ltd,GuizhouGuiyang550003）
Abstract:
TheOpeningexcavationsectionofK1+230-275inatunnelpitwhichisadjacenttotheVilla,itusethestructuretypeofboredpiles+crossbartosupportthepit.Therationaledeeppit7.0calculationsoftwareisuseforcalculation,andobtainthethesafetyfactoroverallstability、hesafetyfactorofagainstoverturning;andit
carryoutnumericalsimulationsforthepit,andobtainthedisplacementsurface、displacementandinternalforceofrowpiles、thedisplacementandinternalforceoffirstcrossbrace,inordertoevaluatethestabilityofthepitandthevilla.Ithaveacertainsignificanceforsimilarprojects.
Keywords:
pit,villa,boredpile,crossbarsdisplacement.
1.工程概况及存在的问题删除“存在的问题”
某隧道K1+230-275段紧邻3栋别墅，该段隧道为明挖，明挖基坑深度为13.2m，宽21.4m，具体见图1所示。
别墅离基坑的距离分别为4.5m、3m、4m。
该段围岩从上而下依次为1m厚填筑土、2m厚软粘土、4m厚圆砾层、4m强风化板岩、中风化板岩。
图中字号太大
图1基坑平面
Figure1theplanofpit翻译有误
存在的问题：
删除
基坑深度较大且该段围岩稳定性差，选择好的基坑支护型式很关键；2号别墅离基坑的距离仅3m，基坑开挖之后容易导致别墅产生较大的沉降，从而影响别墅的稳定性。
2.本段基坑的支护型式设计及计算删除本段二字
由于本基坑工程围岩较差且有2m厚的软粘土，如果采用桩锚支护型式的话，锚索预应力容易损失，从而无法保证基坑及别墅的稳定性；针对本基坑的特点决定采用钻孔桩+横撑的支护型式，见图2、图3所示，钻孔桩的直径为1.0m，间距1.3m，并在地表施做冠梁（截面尺寸为0.8mx0.8m）冠梁尺寸比桩径还小？
，在基坑内部设置三道水平支撑，竖向间距为4m，第一道支撑为钢筋混凝土（截面尺寸1.0mx0.8m，每隔7m布置一道），其余两道水平支撑为钢管（钢管直径为609mm，壁厚12mm，每隔3.9m布置一道）；在基坑外侧设置高压旋喷桩，旋喷桩的直径为0.8m，按间距1.3m布置。
图2支护立面（单位：
cm）图3基坑支护平面
Figure2thefacadeofsupporting（unit:
cm）Figure3theplanesupporting翻译有误
隧道结构断面见图4所示，钻孔桩与旋喷桩的布置关系见图5所示。
图4隧道断面（单位：
m）图5钻孔桩与旋喷桩
Figure4tunnelsection（unit:
m）Figure5boredpilesandjetgroutingpile
为了确保基坑结构的稳定性，同时不对别墅产生影响，表述有误，应改为不影响别墅安全。
采用理正深基坑7.0计算软件进行本段基坑结构左侧（有别墅那一侧）建议修改此类口语化文字。
进行计算，计算模型见图6所示，受别墅的影响，删除
地表超载值取P=15kN/m2图6中超载的加载位置不对，应该距离基坑边缘3m。
。
计算内容有：
1）地表沉降计算，见图7所示；2）整体稳定计算，见图8所示；3）抗倾覆稳定计算；4）抗隆起验算，见图9所示。
图6计算模型图7地表位移修改为地表沉降
Figure6thecomputationalmodelCalculationmodel
Figure7thedisplacementofsurface
图8整体稳定性计算模型（单位：
m）图9抗隆起计算模型
Figure8themodelofoverallstability（unit:
m）Figure9themodelofagainstswell
删除
（1）地表沉降：
从图7中可以看出，离坑边越远地表沉降就越小，最大地表沉降值为5mm左右，满足要求。
（2）整体稳定性验算：
计算方法：
瑞典条分法，条分法中的土条宽度:
0.40m；应力状态：
总应力法，滑裂面数据：
整体稳定安全系数Ks=2.347，满足要求。
（3）抗倾覆验算：
抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定；对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
简化内容
Ks=1.658>=1.250,满足规范要求
（4）抗隆起验算：
坑底抗隆起按以最下层支点为转动轴心的圆弧条分法计算，结果如下：
Ks=2.585≥2.200，坑底抗隆起稳定性满足。
简化内容
3.基坑开挖数值模拟建议数值模拟的结论和理正软件计算的结论进行对比印证。
3.1模型及材料参数
本文采用MIDAS/GTS数值计算软件对2号别墅附近段的基坑（桩号为K1+245-265）进行开挖数值模拟，为了计算的方便，计算模型横向（X方向）取80m，竖直方向（Z方向）取30m（不含别墅的高度），纵向（Y方向）取20m；边界条件为横向左右固定，竖直方向底部固定，纵向前后固定。
整体模型见图10所示，钻孔桩+横撑支护结构模型见图11所示。
图10整体模型图11支护结构模型
Figure10overallmodeldiagramFigure11themodelofsupportingstructure
计算中，冠梁、钻孔桩、水平支撑均采用梁单元来模拟，本构关系为弹性；别墅采用实体单元来模拟，本构关系为弹性；围岩采用实体单元模拟，本构关系为摩尔-库仑。
材料参数见表1、表2所示。
表1材料参数表
Table1Parametersofsoillayers
材料
填筑土
软粘土
圆砾
板岩
别墅
单元类型
实体单元
实体单元
实体单元
实体单元
实体单元
模型类型
摩尔库伦
摩尔库伦
弹性
弹性
弹性
弹性模量
13000
86000
200000
420000
21000000
泊松比
0.35
0.3
0.2
0.2
0.2
容重
20
21
22
21
25
容重（饱和）
21
22
23
22
-
粘聚力
0.12
0.3
-
-
摩擦脚
25
30
-
-字体不统一
表2结构单元参数表
Table2thestructuralunitparameter
材料
钻孔桩
第一道横撑
第二、第三道横撑
冠梁
单元类型
梁单元
梁单元
梁单元
梁单元
模型类型
弹性
弹性
弹性
弹性
弹性模量
29860000
29700000
100000000
29820000
泊松比
0.2
0.2
0.2
0.2
重量密度
2.6
2.4
7.85
2.5
厚度或直径（m）
1.0
0.8
0.6
0.8
3.2开挖流程
具体开挖流程为：
①施做钻孔桩、冠梁、旋喷桩；②向下开挖2m然后施做第一道钢筋混凝土横撑；③继续向下开挖4m并施做第二道钢支撑；④继续向下开挖4m并施做第三道钢支撑；⑤继续向下开挖3.2m；⑥施做隧道衬砌并逐步拆除横撑；⑦基坑回填。
三道横撑的施做见图12所示。
（a）施做第一道横撑（b）施做第二道横撑
（a）constructthefirstcrossbars（b）constructsecondcrossbars
（c）施做第三道横撑
留一个图即可
（c）constructthethirdcrossbars
图12施做横撑效果图
Figure12therenderingofconstructingthecrossbars
3.3结果分析
（1）围岩及别墅位移分析
通过计算得出本段基坑开挖后围岩及别墅位移变形等值性图，见图13所示。
（a）竖向（b）水平
（a）vertical（b）level
描述清楚，应该为竖向位移和水平位移
图13地表位移
Figure13thedisplacementofsurface
从图中可以看出，基坑开挖后地表发生了沉降，基坑地表表述有误，应该为基坑底板
向上隆起，而基坑侧壁围岩向内侧发生了变形，具体表现在：
基坑两侧地表位移不一样，受别墅的影响，地表左侧位移要比右侧大，左侧地表最大竖向位移为1.37mm，
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