《唐山三友集团热电厂厂房基坑支护工程设计》来源于唐山三友集团热电厂厂房基坑支护实际工程。本拟建工程位于唐山市南堡经济技术开发区的厂区南侧,基坑开挖深度为15.1m,基坑形状为矩形,周长为495m,开挖底面积近3110.9m2。根据工程实际情况和国内外支护现状,初步拟定了三种基坑支护方案:土钉和桩锚结合支护(上:土钉墙、下:桩锚)、SMW工法支护结构和桩锚支护;分别对这三种方案进行了初步设计及参数优化,并分别进行了工程预算;通过分析、对比与论证这拟定的三种支护方案,从技术的可行性、工程的可靠性以及经济的合理性这三个方面进行综合考虑,最终选定了一个最佳的基坑支护方案:桩锚支护。接着对这个优选方案进行了优化设计,其优化设计的参数为:钻孔灌注桩桩长22.85m,入土深度为8.5m;布置倾斜角度均为a(28)22°的三层锚杆,三层锚杆长度依次为25m,23m,21m,其中第一层锚杆非锚固段长为13m,锚固段为12m;第二层锚杆非锚固段长为10m,锚固段长为13m;第三层锚杆非锚固段长为7m,锚固段长为14m;三层锚杆的垂直间距自地面从上而下依次为3.1m,5.5m,1.0m;水平间距均为2m。同时还对优化设计后的方案进行施工组织与施工技术方案设计,以及工程质量监测的方案设计。本设计的创新点在于:第一,通过费伦纽斯经验方法来确定土钉墙支护最危险滑裂面,因为如果是采用普遍条分法是解决不了任何问题的,必须采用合适的方式,即费伦纽斯经验方法,这样才能够比较快速的将非常危险的圆弧滑裂面进行确定;第二,通过分层计算的方式方法来进行桩锚支护设计,即通过采用分层计算方法,这样不仅仅能够将桩锚支护方案很好地完成,同时在计算的时候也相应增加了其稳定性,有助于满足其各方的需求并进行下一层的设计计算;第三,对初选的方案参数进行相关的优化,具体是在优化设计的时候,对支护结构中灌注桩的入土深度和桩长不做修改设计,主要对桩体抗弯性过大,锚杆的稳定性系数过大等进行优化设计。经过方案论证,确立了通过桩锚支护作为相关的方案,对这一方案同时需要进行相关的优化设计。在经过方案的优化设计之后,在保证工程安全可靠的情况下,相对来说减少了成本,提高了整体的经济效益。优化设计后工程总造价为6233514万元。
