地下停車場基坑支護技術(shù)應(yīng)用分析

黃堯端

【摘 ? ?要】：針對傳統(tǒng)地下停車場基坑支護后，側(cè)壁穩(wěn)定系數(shù)低、不滿足地下停車場的使用要求的問題，設(shè)計一種新的地下停車場基坑支護技術(shù)。選取復合支護結(jié)構(gòu)，計算地下停車場基坑支護壓力，設(shè)計基坑支護方案。實例分析表明，應(yīng)用設(shè)計的地下停車場基坑支護技術(shù)后，側(cè)壁穩(wěn)定系數(shù)最高達到了0.998，具有強穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】：地下停車場；基坑；支護；側(cè)壁穩(wěn)定系數(shù)

【中圖分類號】：TU753【文獻標志碼】：C【文章編號】：1008-3197（2023）02-55-03

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.02.014

Analysis of Foundation Pit Support Technology Application in

Underground Parking Lot

HUANG Yaoduan

（Liupanshui Housing and Urban-Rural Development Bureau， Liupanshui 553001，China）

【Abstract】：After the foundation pit support technology of the underground parking lot is supported， the stability coefficient of the side wall is low， which does not meet the needs of the underground parking lot. Therefore， a new foundation pit support technology for the underground parking lot is designed. The paper selects the composite support structure， calculates the foundation pit support pressure of the underground parking lot， designs the foundation pit support scheme. ?The case analysis shows that after applying the designed underground parking lot foundation pit support technology， the stability coefficient of the side wall is up to 0.998， which has strong stability.

【Key words】：underground parking lot; foundation pit; support; stability coefficient

地下停車場是民用住宅和商場的重要組成部分，地下停車場施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)基坑穩(wěn)定性問題，影響施工安全，因此急需進行基坑支護[1～2]。傳統(tǒng)基坑支護技術(shù)選取的支護結(jié)構(gòu)不合理，計算出的支護壓力不準確，設(shè)計的基坑支護方案往往存在較大誤差，支護穩(wěn)定性系數(shù)較低[3]。近幾年，由于基坑支護穩(wěn)定性問題出現(xiàn)了多起塌陷事故，帶來經(jīng)濟損失的同時也造成了嚴重的人員傷亡，因此保證基坑支護穩(wěn)定性是基坑支護技術(shù)的核心要求[4]。為解決基坑支護的穩(wěn)定性問題，本文設(shè)計了一種新的停車場基坑支護技術(shù)，為后續(xù)停車場的施工提供一定的參考。

1 地下停車場基坑支護技術(shù)優(yōu)化設(shè)計

1.1 選取復合支護結(jié)構(gòu)

結(jié)合復合支撐理論，選取地下停車場復合支護結(jié)構(gòu)，設(shè)計了基礎(chǔ)支護模型，見圖1。

將兩根支護樁作為支護主體結(jié)構(gòu)，總體使用單體支護法進行支護。為提高支護可靠性，結(jié)合雙排樁計算理論進行了土壓力分配，求解此時各樁上的綜合內(nèi)力數(shù)值，得出支護系數(shù)。

受土體綜合結(jié)構(gòu)影響，存在土體剛塑性，根據(jù)平衡原理，計算土體的總重及綜合壓力，得到具體壓力分布強度并根據(jù)該分布強度選取合適的復合支護結(jié)構(gòu)[5]。在復合結(jié)構(gòu)選取時，經(jīng)常受破壞面影響，出現(xiàn)土壓力線性分布問題，此時的土體處于主動朗肯狀態(tài)，水平應(yīng)力為最小值，一旦出現(xiàn)破壞面，前排樁和后排樁的邊界條件均改變，選取的復合結(jié)構(gòu)參數(shù)也需要進行一定的改變。

選取1/3的開挖面作為固定開挖段，結(jié)合蓋梁的實際剛度，計算此時存在的角位移。為了降低角位移對支護內(nèi)力的影響，限制復合支護結(jié)構(gòu)的參數(shù)，該過程需要通過力矩分配法，計算雙排樁的綜合土壓力，完成復合支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計，進而求解支護樁的內(nèi)力，計算支護樁配筋，從而得到有效的復合支護結(jié)構(gòu)。

1.2 計算地下停車場基坑支護壓力

在支護過程中，受土壓力影響，可能隨時會產(chǎn)生支護側(cè)向壓力，為了避免支護結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，在支護前需要計算地下停車場的基坑支護壓力，提高支護結(jié)構(gòu)剛度。

[P=KYZ] （1）

式中：K為靜止土體壓力；Y為土壤重度；Z為計算土壤厚度。

計算標準的基坑支護壓力后需要選取相應(yīng)的壓力系數(shù)，為后續(xù)的基坑支護方案選取作參考。

結(jié)合實際施工區(qū)域的地質(zhì)條件，繪制土壤壓力分布示意圖，依據(jù)朗肯土壓力計算理論進行土壓力計算，首先得出第一層土的相關(guān)屬性，結(jié)合土層相關(guān)參數(shù)計算水土分算誤差發(fā)現(xiàn)，此時存在被動土壓力強度，需要排除相關(guān)的干擾，進一步提高計算的準確性，得到精確的基坑支護壓力。在基坑支護壓力的實際計算過程中，受基坑施工區(qū)域的限制，可能出現(xiàn)計算標準差問題，此時可以結(jié)合基坑的基本信息和超載信息，計算基坑側(cè)壁的穩(wěn)定性系數(shù)，進一步劃分基坑的等級，排除基坑支護壓力計算誤差。

1.3 設(shè)計基坑支護方案

設(shè)置地下連續(xù)墻，厚度一般在0.5 m，該墻存在冠梁并且地面含有數(shù)量不等的錨桿，錨桿之間的距離為標準間距。根據(jù)地下連續(xù)墻的特征，計算被動土壓力，但是支護零點位置可能存在支護抵抗問題；因此，需要確定基坑底面的距離，計算標準基坑荷載，完成綜合判斷，為基坑支護提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

不同基坑開挖工況往往會產(chǎn)生基坑彎矩，為了進一步獲取準確的基坑參數(shù)值，可以預先計算基坑界面剪力，取工況中的最大剪力值完成配筋計算，在布設(shè)錨桿時需要確定錨桿的軸向壓力值，該壓力值與水平分離相關(guān)，可以計算鋼錨桿的截面積，確定錨桿的自由長度，完成錨桿的布設(shè)。

施工完地下連續(xù)墻后，施工鉆孔灌注樁和旋噴注樁，一般支護工程中，選取樁徑800 mm，樁間距950 mm作為標準高度，布設(shè)冠梁，計算圍護結(jié)構(gòu)中的土體壓力，進一步確定彎矩零點的位置，根據(jù)截面彎矩計算式計算嵌固深度，確定剪力數(shù)值，完成配筋計算。

為驗證支護效果，采用加權(quán)平均法對設(shè)計的方案進行了穩(wěn)定性評分，選取方案內(nèi)部存在的穩(wěn)定性因子，計算該穩(wěn)定因子的優(yōu)化比值，內(nèi)部的11個穩(wěn)定性因子的計算結(jié)果分別為：1.365、1.554、1203、1.465、1.208、1.147、1.564、1.645、1.654、1.545、1.265，均高于標準穩(wěn)定性系數(shù)1.000，證明穩(wěn)定性因子符合基坑支護要求，即設(shè)計的基坑支護優(yōu)化方案滿足基坑支護需求。

2 實例分析

2.1 工程概況

某地下停車場屬于地鐵站的附屬停車場，停車場內(nèi)部地下區(qū)間長度約為711.145 m，采用明挖法施工，內(nèi)部最大基坑寬度為14 m，深度超過15 m，整個施工區(qū)域地形起伏較大，內(nèi)部高程約為370 m，包括有一條排污渠。

施工區(qū)域內(nèi)部無地裂縫，因此在施工過程中無須考慮地裂縫對施工過程造成的綜合影響；但內(nèi)部存在濕陷性黃土、淤泥、人工填土、地震液化等不同程度的不良地質(zhì)，對后續(xù)的基坑支護工程造成影響，停車場內(nèi)部40 m深度內(nèi)一律填埋人工填土。場地巖土物理學指標見表1。

施工中采用本文上述基坑支護結(jié)構(gòu)體系?；觽?cè)壁穩(wěn)定性系數(shù)與基坑實際穩(wěn)定性呈正相關(guān)

[G=S2D] （2）

式中：S為基坑穩(wěn)定差；D為基坑綜合穩(wěn)定權(quán)重。基坑側(cè)壁的穩(wěn)定性系數(shù)越接近標準數(shù)值1.0，表明其穩(wěn)定性越高，反之，其穩(wěn)定性較差。

該停車場施工中的水平位移最大值＜30 mm，采用高壓旋噴樁進行土體加固，形成排樁，實現(xiàn)止水；搭建鋼板樁圍護墻，增加支護剛度；采用SMW工法施工地下連續(xù)墻，墻厚600、800 mm，完成基坑支護。

2.2 實施效果

計算本文設(shè)計的地下停車場基坑支護技術(shù)和傳統(tǒng)的基坑支護技術(shù)不同支護區(qū)域的基坑側(cè)壁穩(wěn)定性系數(shù)。見表2。

由表2可知，本文設(shè)計的地下停車場基坑支護技術(shù)基坑側(cè)壁穩(wěn)定性系數(shù)與標準數(shù)值1.0更擬合，其中最低穩(wěn)定性系數(shù)僅為0.913，傳統(tǒng)技術(shù)的最高穩(wěn)定性系數(shù)為0.789，本文技術(shù)的系數(shù)最趨近標準數(shù)值1.0，傳統(tǒng)技術(shù)的值與1.0相差達到了0.211，相差太大；證明設(shè)計的基坑支護方法的支護效果較好，具有穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

我國的地下建設(shè)越來越完善，停車場是地下建設(shè)的重要組成部分，為城市的發(fā)展和民眾的便捷出行，作出了突出的貢獻，但是停車場在施工時，存在基坑支護問題影響施工穩(wěn)定性；通過實例分析可知，本文設(shè)計的地下停車場基坑支護技術(shù)的基坑側(cè)壁穩(wěn)定性系數(shù)與標準值差異較低，證明其支護效果好，穩(wěn)定性強。

參考文獻：

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