基坑設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響分析

(1.廣州大學(xué)土木工程學(xué)院 廣東 廣州 510006；2.華南理工大學(xué)廣州學(xué)院 廣東 廣州 510006)

基坑設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響分析

陳藝寧1傅明月1吳智維2

(1.廣州大學(xué)土木工程學(xué)院廣東廣州510006；2.華南理工大學(xué)廣州學(xué)院廣東廣州510006)

本文以工程為例，通過分析軟件對(duì)基坑支護(hù)方案的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，研究設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響，重點(diǎn)闡述了設(shè)計(jì)參數(shù)改變時(shí)，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)相應(yīng)的變化規(guī)律，為類似基坑支護(hù)設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)。

基坑支護(hù)；技術(shù)指標(biāo)；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；整體安全系數(shù)；影響系數(shù)

一、工程概況

該項(xiàng)目坐落于廣州市某商業(yè)南區(qū)路段，為深基坑工程，位于交通主干道附近。主體建筑29層，附屬建筑7層，擬規(guī)劃多層地下室，該基坑工程以北無大型建筑物，但臨近地區(qū)小型建筑物較多，均采用天然基礎(chǔ)；基坑以東為已建15層高層住宅。該工程占地約5000平米，開挖深度15米，本基坑工程安全等級(jí)為Ⅰ級(jí)。

二、支護(hù)的選型以及分析

結(jié)合現(xiàn)在施工情況，按照平戰(zhàn)結(jié)合、經(jīng)濟(jì)等原則，結(jié)合項(xiàng)目設(shè)計(jì)擬建3層地下室，其中地下1-2為商業(yè)用途，該基坑工程開挖總深度為18余米，考慮了西北方以及東北面鄰近的樓內(nèi)支撐支護(hù)體系，其中灌注樁入土設(shè)計(jì)深度約為4.5m，特殊部位適當(dāng)增加入土深度，下文將對(duì)一區(qū)進(jìn)行分析。

三、設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的影響分析

根據(jù)圖1可知，比較不同樁間距下的彎矩最值-樁身直徑關(guān)系線可知，樁間距區(qū)間1～1.5m時(shí)，且樁身直徑小于0.8m時(shí)，彎矩的增長(zhǎng)隨著樁身直徑的增長(zhǎng)并不顯著；但當(dāng)樁身直徑大于0.8m時(shí)，彎矩增長(zhǎng)十分明顯(曲線斜率大)；而樁間距1.6～2m之間，樁身直徑不大于0.9m時(shí)，隨著樁身直徑的增大，彎矩增長(zhǎng)并不明顯(斜率變小)；而樁身直徑大于0.9m時(shí)，彎矩最值明顯增大；為提高函數(shù)線性擬合符合實(shí)際，本文將樁身直徑分為大于和小于0.8m兩段，以及分樁身直徑大于和小于0.9m兩部分進(jìn)行線性擬合。而如圖3可知，支護(hù)樁彎矩最值均隨樁間距增大而增大。

將不同的樁距下彎矩最值-樁身直徑關(guān)系線以及不同樁身直徑下的彎矩最值-樁距關(guān)系線的線性擬合結(jié)果、曲線斜率k(影響系數(shù))歸納如下，其中通過線性擬合得到的函數(shù)y=kx+b中的斜率k(本文稱為影響系數(shù)),實(shí)際反映了樁身直徑、樁間距對(duì)于支護(hù)樁彎矩最值的影響程度。同樁徑下的彎矩最值-樁間距關(guān)系線的影響系數(shù)k不全為零(大多k>0)，影響因素均值在0.5-0.6范圍，說明樁身直徑與樁間距兩個(gè)變量均對(duì)支護(hù)樁的彎矩最值有影響，樁身直徑或間距變量并非單一影響著彎矩最值；當(dāng)樁間距足夠大時(shí)，樁身直徑對(duì)彎矩最值的影響明顯；而隨著樁身直徑增大，樁間距對(duì)彎矩最值影響同樣顯注，比較兩變量與彎矩最值關(guān)系線的函數(shù)斜率k(即影響系數(shù)k)可知，樁身直徑對(duì)支護(hù)樁的彎矩最值影響較樁間距而言，樁身直徑影響更為明顯。

圖1 彎矩-直徑關(guān)系圖

圖2 彎矩-樁間距關(guān)系圖

四、結(jié)語

綜上述分析，一，指標(biāo)與樁身直徑、樁間距變量函數(shù)曲線的影響系數(shù)k均不全等于零，說明樁間距與樁身直徑兩者具有同時(shí)作用，是影響安全和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)不可忽視的指標(biāo)，樁身直徑(或者樁間距變量)單一影響指標(biāo)并不能充分說明安全性與適用性，發(fā)揮不出經(jīng)濟(jì)效益；全文通過與實(shí)際相符分析的兩變量與指標(biāo)函數(shù)之間的關(guān)系斜率k(即影響系數(shù)k)可得，樁身直徑較于樁間距而言[i]，對(duì)安全、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的影響要大得多。二，若要取得最優(yōu)的樁身直徑與最優(yōu)的樁間距，進(jìn)而取得最大的經(jīng)濟(jì)效益和工程使用需要，則需要建立合理的二元函數(shù)，進(jìn)而求得最優(yōu)解。

[1]龔曉南.深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)[米].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998.

陳藝寧(1991-)，男，廣州，廣州大學(xué)研究生。