摘要:本文提出了深基坑事故的主要原因是对地下水和渗流的分析和处置不当;设计时首先应进行深基坑的渗流稳定分析;为此提出深基坑支护设计的新思路,即由基坑的渗流稳定条件来确定入土(岩)深度;并为此提出了深基坑支护设计要点,提出了综合考虑工程的安全、质量和经济性的设计原则。
关键词:深基坑 发展概况 防渗体 渗流分析 设计要点
1深基坑发展概况
基坑工程技术是涉及地质、土力学和基础工程、结构力学、工程结构、施工机械和机械设备等的综合技术。由于设计、施工和管理方面的不确定因素和周围环境的多样性,使基坑工程成为一种风险性很大的特种工程。我们只有在尊重科学的基础上,实事求是地适时地采用技术和管理措施,才能化险为夷,达到预想的工程目标。本文从分析风险出发,从解决对基坑稳定影响最大的地下水渗流问题入手,提出深基坑支护设计的新思路和相应的设计原则,供读者参考。
1.1地下连续墙的施工深度
目前世界上最深前五位地下连续墙均在日本,主要技术指标为:
排位 墙深(m) 用途地点 施工日期
1 140 排水竖井3# 1993年
2 130 排水竖井1# 1994年
3 129 排水竖井2# 1993年
4 122 排水竖井4# 1995年
5 119 川崎人工岛 1991年
(试验) 150 川崎人工岛 1987年
国内 76.6 穿黄竖井 2006年
1. 2基坑内部开挖深度
随着地连墙深度的增加,内部开挖深度也随着增加;日本的基坑内部开挖深度约为墙深的60%。
排位(m) 开挖深度hp(m) 地连墙深 用途地点 施工日期
1 110.1 110.1 ? 管道竖井 2004~2005年
2 82.0 110 污水井 1995
3 76.0 106 白鸟大桥墩 1988
4 75.0 119 川崎人工岛 1991
5 74.7 83 管道竖井 1993
国内 50.1 76.6 盾构竖井 2006
1. 3地下连续墙厚度
排位 墙深(m) 用途地点 施工日期
1 2.8 川崎人工岛 1991年
2 2.6 污水竖井 1988年
3 2.4 变电站深基坑 1993年
4 2.4 桥梁深基坑 1998年
5 2.4 大楼深基坑 1999年
国内 1.5 竖井 2006年
其中第3位的变电站深基坑地连墙,是变断面的地下连续墙,其上部44m厚2.4m;下部26 m厚1.2 m。
1. 4深基坑的平面
深基坑多采用圆形平面,可以充分利用砼的特点,减少内部支撑结构的麻烦。
排位 内径(m) 用途地点 施工日期
1 144 变电站深基坑 1993年
2 140 高雄地铁 2002~2003年
3 98 川崎人工岛 1991年
4 81 抽水井 1992年
5 80.5 地下贮槽 1996年
第2号的台湾高雄地铁的内径140 m的圆形深基坑,位于十字路口下面。
1. 5混凝土的强度
目前日本国内的砼设计标准强度为60MPa,实测钻芯强度已达到85 MPa。
排位 砼强度(MPa) 用途地点 施工日期
1 60 天然气贮槽 1994年
2 60 天然气贮槽 1995年
3 60 高铁深基坑 1996年
4 60 排水竖井 1998年
5 60 天然气贮槽 1999年
国内 45 竖井 2006年
1. 6地下连续墙深基础
地下连续墙基础工法是由日本发明并发展的。可以做为桩基础或竖井,代替沉井基础。
排位(m) 深度 用途地点 施工日期
1 106 白鸟大桥3#墩 1988年
2 77 隧道竖井 1990年
3 76 明石大桥锚碇 1994年
4 76 大楼深基础 1994年
5 75 高速路 1989年
国内 76.6 竖井 2006年
到2006年6月底,日本共有390个深基础工程已经建成。
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