摘要:深基坑支护技术日趋成熟,该技术的正确合理运用,能够在保证基础安全、顺利施工的同时,对工程工期和经济效益起到较大作用。作者结合工程实例对深基坑支护技术进行了探讨,希望能对类似工程提供实践经验。
关键词:堤防;深基坑;支护;支护结构计算
1、工程简介
1.1工程简述
本工程为4级堤防工程,堤防总长1.76km。堤防结构采用悬臂式混凝土挡土墙,挡墙顶高程为32.46m~33.01m,桩号左0+000~左1+750挡墙高度均为9m,桩号左1+750~左1+760挡墙高度为7.1m,挡土墙底板面高程为23.65m~23.73m,开挖线原地面高程33.68m~34.25m,基坑开挖最大深度为10.59m。
1.2工程条件
基坑北侧开挖边线距X266县道约8m,南侧为海南省南渡江。
1.3工程水文地质条件
①、③层属强透水层;②、④层属弱透水层;本场地地下水分为孔隙潜水和孔隙承压水两种类型,孔隙潜水赋存于①、②、③层中,孔隙承压水赋存于④层中,垂直渗透相通,主要接受河水、雨水及侧向补给,总体向南渡江迳流、排泄。地下水与河水互为补排,水位季节性变化较大。
勘察期间,测得场地内地下水位埋深为4.00~6.70m,水位标高为27.71~28.68m。
2、深基坑支护方案设计
深基坑支护方案设计应综合场地工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境和周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素,因地制宜地选择合理的支护结构型式,做到经济合理,确保安全。
本工程基坑开挖深度较深达10.59m,与相邻建筑物距离约2.5~8m。根据工程地质分析,基坑开挖范围主要为人工填土、粉质粘土和砾砂,地下水位高,若处理不当,将无法保证边坡的稳定,引起整体滑波、基底隆起等严重后果。
2.1方案比选:
1)地下连续墙
结构特点:墙体强度高,刚度大,整体性、稳定性、截水抗渗性能好,一般适应于粘性土、砂性土等地质条件和各种地下水位条件,并可作为地下结构的一部分使用;施工震动小,功效高,质量好,但需有大型机械设备,施工工期长、高能耗、环境污染严重,故本工程不建议采用。
2)排桩支护
排桩支护的优点:可有效提高支护整体刚度,可承受较大水平推力,桩内力和水平位移较小,可减小桩截面。无震动噪音,对周围地基和地表建筑物等影响小。但工期长,造价高,不符合本工程要求。
3)深层水泥搅拌桩
适用于软土、淤泥质土地区,整体性、刚度较好。墙内可加钢筋或劲性工字钢。需深层搅拌机械,施工较容易。本工程下游附近为自来水厂取水口,施工过程水泥浆易污染地下水,考虑当地施工队伍水平,不建议采用该支护方案。
4)钢板桩
适用于软土、淤泥及淤泥质土地区,可重复使用,施工速度快,但施工时有震动噪音,拔桩时可能会造成对周围地基和地表变形影响。该支护技术一般用于深度小于7m的基坑支护,由于钢板桩自身材料强度有限,需注意进行内支撑或支锚处理。
5)放坡挂网喷砼:适用于填土、粘性土,支护工期短,造价低,开挖深度不宜超过6m。
2.2方案设计
综合以上分析,结合该工程实际情况,采用放坡+钢板桩支护方式:先按原设计开挖边坡(1:1.5)开挖至高程26.68m(以高出基底高程3m控制),然后采用单排拉森Ⅳ钢板桩支护,单根长9m,入土6m,在钢板桩顶以下0.5m处设置一道20号槽钢围檩;基坑开挖线外设置截水沟,基坑内设置排水沟,且间隔布置集水井,集中排水;雨天施工时采用防水布对坡面进行保护,防止雨水冲刷。
2.3 稳定分析
根据本工程的开挖深度、地质情况及周边环境情况,基坑安全等级为二级,基坑重要性系数γ0 = 1.0,抗倾覆稳定性安全系数Ko≥1.20;整体滑动稳定性安全系数Ks≥1.3,隆起稳定性验算Kc≥1.60,;
整体稳定计算方法:瑞典条分法;稳定计算:有效应力法。计算过程采用了理正基坑7.0PB3版基坑支护设计软件进行计算。经计算,抗倾覆稳定性安全系数Ko=1.81≥1.20,整体滑动稳定性安全系数 Ks = 1.380 > 1.30,隆起稳定性验算Kc=1.62≥1.60,满足规范要求。
3、结束语
1)本工程已顺利完工,该深基坑支护方案行之有效,可供借鉴;
2)在具备开挖放坡条件下,应优先采用放坡支护方案,施工工艺简单成熟、工期短、造价低。
3)重视对基坑进行变形观测,动态管理,充分保证基坑安全。
参考文献:
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[2]李钟,深基坑支护技术现状及发展趋势,岩土工程界,2001(01)
[3]陶聿君,对深基坑工程支护技术的论述,四川建材,2006(04);
[4]熊化化,浅谈深基坑支护技术及应用,低碳世界,2015(14)
论文作者:王海
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/7
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