金鹰街区环境改造工程基坑设计文献综述

1. 文献综述（或调研报告）：

基坑开挖的施工工艺一般有两种：放坡开挖（无支护开挖）和在支护体系保护下开挖（有支护开挖）。前者既简单又经济，在空旷地区或周围环境允许时能保证边坡稳定的条件下应优先选用，后者在城市道路周边地带、建筑物密集地区选用。

本课题所设计的工程，处在软土地区，其地下水位较高，采用的支护结构一般要求降水或挡水。在开挖基坑土方过程中坑外的地下水在支护结构阻挡下，一般不会进入坑内，但如土质含水量过高、土质松软，挖土机械下坑挖土和浇筑围护墙的支撑有一定困难。此外，在围护墙的被动土压力区，通过降低地下水位还可使土体产生固结，有利于提高被动土压力，减少支护结构的变形。所以在软土地区对深度较大的大型基坑，在坑内都进行降低地下水位，以便利基坑土方开挖和有利于保护环境。降低地下水位的常用方法可分为明沟降水和井点降水两类。明沟降水由于其制约条件较多，尚不能得到广泛的应用，而井点降水的适用条件较广，并经过二十多年来的应用、发展和改进，已形成了多种井点降水的方法。目前常用的井点降水方法有：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井点，辐射井点等。这些有效的降水方法现已被广泛用于各种降水工程中，但由于降低地下水位以后，可能带来一些不良影响，如地面沉降，邻近已有建筑物或构筑物的安全稳定及残留滞水的处理等。

说完基坑降水的问题，再谈谈对基坑设计的整体把控。在进行基坑工程设计之前，应对下述地下结构设计资料进行了解：（1）主体工程地下室的平面布置和形状，以及与建筑红线的相对位置。这是选择支护结构形式、进行支撑布置等必须参考的资料。如基坑边线贴近建筑红线，便需选择厚度较小的支护结构的围护墙；如平面尺寸大、形状复杂，则在布置支撑时需加以特殊处理。（2）主体工程基础的桩位布置图。在进行围护墙布置和确定立柱位置时，必须了解桩位布置。尽量利用工程桩作为立柱桩，以降低支护结构费用，实在无法利用工程桩时才另设立柱桩。（3）主体结构地下室的层数、各层楼板和底板的布置与标高，以及地面标高。根据天然地面标高和地下室底板底标高，便可确定基坑开挖深度，这是选择支护结构形式、确定降水和挖土方案的重要依据。了解各层楼盖和底板的布置，则便于支撑的竖向布置和确定支撑的换撑方案，如楼盖局部缺少时，还需考虑水平支撑换撑时如何传力等。基坑工程设计多在主体工程设计结束施工图完成之后，基础工程施工之前进行。但为了使基坑工程设计与主体工程之间协调，使基坑工程的实施能更加经济，对大型深基坑工程，应在主体结构设计阶段就着手进行，以便协调基坑工程与主体工程结构之间的关系，如地下结构用逆作法施工，则围护墙和中间支承柱（中柱桩）的布置就需与主体工程地下结构设计密切结合；如大型深基坑工程支护结构的设计，其立柱的布置、多层支撑的布置和换撑等，皆与主体结构工程桩的布置、地下结构底板和楼盖标高等密切有关。

最后再说下基坑支护设计中十分重要的支撑体系。因施工需要而构筑的深基坑各类支撑系统，既要轻巧又需有足够的强度、刚度和稳定性，以保证施工的安全、经济和方便，因此支撑结构的设计是目前施工方案设计的一项十分重要的内容。在基坑的支护结构中，常用的支撑系统按其材料分可以有钢管支撑、型钢支撑，钢筋混凝土支撑，钢和钢筋混凝土组合支撑等种类；按其受力形式分可以有单跨压杆式支撑，多跨压杆式支撑，双向多跨压杆支撑，水平桁架相结合的支撑，斜撑等类型。这些支撑系统在实践中有各自的特点和不足之处，以其材料种类分析，钢支撑便于安装和拆除，材料消耗量小，可以施加预紧力以合理控制基坑变形，钢支撑架设速度较快，有利于缩短工期。但是钢支撑系统的整体刚度较弱，由于要在两个方向上施加预紧力，所以纵横杆之间的联结始终处于铰接状态。钢筋混凝土支撑结构的整体刚度好，变形小，安全可靠，施工制作时间长于钢支撑，但拆除工作比较繁重，材料回收利用率低，钢筋混凝土支撑因其现场浇筑的可行性和高可靠度而在目前国内被广泛的使用。

【参考资料】

[1]戴国亮等编.基础工程.武汉：武汉大学出版社，2015

[2]周景星等编.基础工程.北京：清华大学出版社，2015

[3]穆保岗等编.地下结构工程.南京：东南大学出版社，2016