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城市综合管廊深基坑支护工程方案选择与验证思考

  • 论文价格:150
  • 用途: 硕士毕业论文 Master Thesis
  • 作者:上海论文网
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  • 论文字数:35866
  • 论文编号:el2022031517390229830
  • 日期:2022-03-15
  • 来源:上海论文网

工程管理论文哪里有?笔者通过受力模拟软件,分析出了基坑各个部位在各种工况下的受力情况。通过基坑周围监测点的数据,分析出个别点位桩身变形过大。在进行局部地基处理后,桩身变形趋于稳定,保证了已施工基坑支护工程的稳定。在工期、进度、成本等最优的前提下实现了基坑支护工程在使用期间的安全。


1 绪论


1.2.1 国外研究现状

国外对深基坑的应用及研究较早,上世纪 40 年代太沙基等人提出了预估挖方可能达到的稳定程度和支撑荷载的总应力法,这一理论为今后基坑工程的设计与施工奠定了基础。此后世界各地的学者和工程技术人员不断的对基坑工程进行各方面的研究,并有所突破。Cloughand Hansen[2]、Michalowski andHashash[3]、kung etal[4]等人对基坑的稳定性做了大量的调查研究,为今后基坑的理论计算奠定了基础。

1980 年,层次分析法被匹兹堡大学学者 Saaty 创立,这一理论的创立为今后科学管理决策奠定了基础[5]。随后相关领域专家开始运用各种数学方法来对基坑安全状况和支护方案进行分析,Hwitman R.V[6]于上世纪 80 年代年提出了岩土工程风险评估的流程和方法,后又出现了 QFD 法[7]、区间法[8]、加权平均算子法[9]等。进入 21 世纪后,Finno[10]研究了基坑边坡位移和基坑底抗隆起之间的关系;Leung[11]研究了地面沉降与基坑内支撑刚度的关系;Hsieh[12]提出了在不排水的条件下深基坑支护结构最大变形的简化计算方法;Ahmadi etal[13]对地锚支撑的深基坑坍塌数值进行了分析。

综上所述,国外学者对深基坑支护工程的研究愈加深入,提出了许多方法对基坑支护方案进行评估,经过多年研究探索,基坑支护方案评价理论愈发完善。


3 深基坑支护工程方案选择


3.1 工程概况

S 地区某市政管廊工程为 EPC 总承包工程,管廊高度 5.5m,宽度 12.7m,平均埋深 4.7m。建设工期为 9 个月,项目西侧 20m 范围内有三处在建学校,教学楼高度 15-23m。南侧施工区域有贯穿施工区域的国道,该道路为主干道,在施工期间无法断交施工。施工区域上空存在 3 条 110KV 高压输电线路,地下埋置有 2 条国防光缆,施工期间均不能移除,因此施工区域环境复杂,需要统筹考虑施工方案。

通过勘察报告所知,在钻探深度范围内,主要是全新统冲洪积地层以及局部揭露的人工填土,冲洪积地层主要由粉土、粉质黏土和砂土组成,具体土层从上到下依次为:粉土、中砂、粉土、细砂、中砂、粉土。管廊底板主要坐落于第三层,该层地基承载力特征值为 125kpa,粘聚力 16kpa,内摩擦角 28.5°。


5 基坑开挖后受力分析


5.1 勘探的必要性

第四章对支护桩-锚索水平位移监测数据进行分析时发现,在基坑开挖第四步后,桩身在10-11m处变形量突然变大,再采取了一系列措施后,桩身变形趋于稳定。究其原因就是因为基坑底部局部有夹泥现象,造成桩身嵌固不牢固,因此有必要在基坑开挖后对基坑底部土质均匀性进行一定范围内的勘探。

基坑开挖支护完成后,基坑周围土体的受力发生了变化,以下将展示基坑开挖支护完成后的各部位受力情况,由此说明勘察基坑底部土质均匀的必要性。下两图为土钉墙支护及钢支撑内支护的受力分析(见图4-16与图4-17)。

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5.2 勘探的作用、工具及步骤

基坑开挖完成后,施工方需会同建设、监理、设计、勘察等单位共同对待建部位及周围一定范围的地基土质进行检查,一般称为验槽。其主要一是检查地基土质情况是否与勘察报告所提供的地质报告一致;二是可以进一步直观的观察勘察报告中未发现的地基情况。在验槽时,通常采用两种方法:直接观察法和轻型动力触探法。但是轻型动力初探所需设备复杂、自重大、造价高,在探测时极易造成对地基土的扰动,因此一般采用钎探的方法。钎探分为人工钎探和机械钎探,一般采用机械钎探的方法。传统机械钎探机仅能完成自动等高度落锤的任务,落锤次数、钎探机的移动均需要人工进行,极易造成地基土扰动和计数不准确的情况,因此在钎探前对钎探机进行了升级改造,关键改造部位及整体如图5-3与图5-4所示。

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如图 5-3、5-4 所示,启动履带行走电机将钎探机驶入指定钎探位置,启动起落锤处电动机,电动机带动链条转动,链条周期性带动起落锤至一定高度后,脱离起落锤让起落锤自由落体,击中钎探杆使其插入土体内。在链条挂钩部位安装有磁铁,在磁铁靠近电磁感应器后计数一次,并在计数显示器显示。钎探完毕后启动提升电机,利用钢丝绳将图 5-4 整体提升进而带动钎探杆拔出土层,然后启动履带行走电机将钎探机移动至指定位置。


6 总结和展望


6.2 展望

基坑开挖后对基坑底部土质的均匀性进行检查并且与基坑边坡支护系统联系起来的实际应用较少,在今后的实际施工过程中,遇到实际土质与勘察报告不一致时,应对基坑边坡支护工程提出加固方案,防止出现安全事故。

在实际基坑监测过程中,设置了大量的地表沉降观测点、桩顶水平位移观测点,但由于时间和篇幅所致,没有对基坑监测数据进行全面的分析,在今后的研究和学习中应进行进一步的深入研究。

最后,深基坑支护优化方案的体系建立对于深基坑的支护效果保障具有重要作用,因此本文建议在日后的研究中应注意支护评价体系的建立与完善,即尝试利用管理学思想建立一种考虑因素全面的基坑支护优化体系,综合全面考虑基坑地质条件、周边建筑物环境及开挖后局部工程是否适用题等各种问题建立适用性更加广泛的基坑支护选择方案,即深基坑支护方案选择-专业软件验算-局部修正-施工观测检验流程的完整深基坑支护评价体系。这也是本文作者日后研究关注的主要方向,以期为管廊工程基坑支护提供更有高效的基坑支护方案。

参考文献(略)

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