【摘 要】深基坑支护结构是深基坑工程施工期间的临时支护结构,对深基坑工程施工的安全、工期及经济效益均具有十分重要的影响。本文结合工程实例,对大型深基坑工程的支护方案设计进行了详细的介绍,并对工程的施工效果进行了分析,旨在为类似工程施工提供参考借鉴。
【关键词】深基坑;支护工程;设计
0 引言
随着我国社会经济的快速发展,城市建设也取得了不断的发展,高层建筑及超高层建筑的施工越来越多,深基坑工程的施工也日益增加。在深基坑工程施工中,支护工程是其中的一项重要组成部分,对保证基坑的安全稳定,确保深基坑工程施工的安全、顺利进行起到十分重要的作用。鉴于此,笔者结合工程实例,进行了相关介绍。
1 工程概况
某建筑工程,施工场地位于现有小区的西侧,形状近似为一梯形,其东北侧为已建好的一期高层和别墅,南侧为已建好的会所和游泳池,西侧为市政道路。该工程基坑面积约为4850m2,南北最大宽度为76.8m,东西最大宽度为84.6m,基坑周长约为305m,基坑深度为7.8m。
2 地质条件
2.1 地基土(岩)层分布及其工程地质特征
(1)素填土:层厚1.40~2.20m,平均1.83m。成分较杂,均匀性差;湿,轻度压实。
(2)淤泥质土:层厚4.10~6.60m,平均5.78m。土层呈灰黑色,含粉砂;饱和,流塑状。
(3)粉质粘土、粉土:部分分布,局部为粘土。层厚1.50~6.90m,平均4.46m。土层呈灰色、灰黄色、灰白色等,含粉砂;粉质粘土饱和,可塑。粉土湿,中密。
(4)粉质(含砂粒)粘土:粉质粘土为主,含砂粒较多。部分分布,层厚3.30~10.30m,平均6.46m。土层呈红色、浅黄色等。可塑为主。
(5)含砾粗砂岩、细砂岩:为全风化岩,已风化成土状,岩石结构已基本破坏,但尚可辨认,岩芯呈坚硬土状。层厚3.50~6.80m,平均5.69m。
(6)含砾粗砂岩、细砂岩:为强风化岩带,层厚6.0~23.10m,平均13.69m;厚度变化大。岩石呈浅红色、浅黄色等,岩质极软,遇水易软化,手捏易碎;岩芯呈短柱状、碎块状,易磨损。
2.2 场地水文地质条件
地下水相对稳定水位埋深在1.01~2.78m之间,平均1.39m。勘察期间处于枯水期,其水位基本上为全年的最低值,预计丰水期,地下水位会上升1.00m左右。
2.3 土层参数表(表1)
表1 土层主要力学参数
3 支护方案设计
基坑工程可以分为无支护(放坡)开挖与有支护开挖,本工程一层地下室,基坑开挖深度约为7.8m,基坑深度不是很大,但是施工场地特别狭窄,地下室外墙与已施工一期地下室外墙距离为0.7~2.0m。与南侧会所距离只有1.9m。不具备放坡条件,而且本工程地质条件较差,淤泥层厚度6.5m,软弱地层厚度较大。根据基坑开挖深度、地质条件、周边环境和基坑形状确定基坑支护形式。
北侧与一期交接部分,不须另设支护,土方一直开挖到一期地下室外墙边,或采取保留部分一期重力式搅拌桩支护。
其余主要采取钻孔灌注桩+锚索支护形式;在南侧阳角部分采取了钢筋混凝土角撑;采用单排搅拌桩止水。
钻孔灌注桩作为围护桩,桩径800mm,桩间距为1000mm。基坑止水主要采用深层水泥搅拌桩,桩径550mm,桩间距为400mm,相互搭接150mm。在靠近会所处,由于场地有限,桩间采用了φ600旋喷桩止水,桩间距1000mm。钢筋混凝土角撑截面为800mm×800mm。锚索钻孔直径为150mm,采用4根7φ5钢绞线,锚索要避开会所的桩基础。基坑支护平面图如图1所示。
围护结构布置形式如图2、图3所示。
场地南侧部分因离会所太近,搅拌机桩架施工限制,部分止水桩采用了旋喷桩,双比管旋喷桩桩架高度不大,场地限制时还可往坑内方向移,只是离桩越近,桩施工难度会增大,钻孔桩可能会扩孔,旋喷桩钻进时要采用地质钻机先行引孔。
基坑主要支护形式为围护桩加两道预应力锚索,支护剖面如图4所示。地面标高为相对标高-1.50m,在标高-2.30m、-5.80m处设置两道预应力锚索。
南侧因基坑形状和会所桩基础存在,采取了围护桩加角撑的支护形式,角撑段支护形式如图5所示。在标高-2.40m设置一道钢筋混凝土角撑。钢筋混凝土角撑截面为800mm×800mm,角撑设置避免了阳角处两垂直边锚索施工相互之间的影响,减少对已有建筑物桩基础的扰动,而且相较于锚索支护更加经济。
4 基坑施工效果
本项目基坑沉降和位移控制在设计允许范围内,施工过程中根据需要设计作了部分调整:基坑按主体结构设计单位要求整体深度增加600mm,经设计复核基本可以不作大的调整,建议承台跳隔施工,并加强基坑监测;按施工单位的要求,第二道腰梁作了调整,第一道锚索利用冠梁作为腰梁,第二道锚索设计为钢筋混凝土腰梁,但为了工期要求,将混凝土腰梁变更为型钢腰梁。
电梯井变更在角撑处,基坑深度在整体增加600mm基础上再加深了1.5m,导致该处基坑深度达到9.9m,增加了一道角撑。
5 结语
综上所述,支护工程是建筑深基坑工程的一项重要施工环节,其设计与施工关系到深基坑工程施工的安全、顺利进行,并对建筑工程的整体施工质量和效益具有十分重要的影响。在建筑深基坑工程施工中,相关设计人员要结合工程的实际情况,合理设计深基坑支护施工方案,从而确保深基坑工程施工的顺利进行,提高工程施工的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]高兵勇,谢骁,邬俊峰.谈某大型深基坑支护设计[J].山西建筑. 2014(03)
[2]卜飞.某大型商业综合体深基坑支护设计[J].山西建筑.2014(32)
论文作者:阮桂元
论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第16期
论文发表时间:2016/11/11
标签:基坑论文; 深基坑论文; 工程论文; 工程施工论文; 土层论文; 粘土论文; 钢筋混凝土论文; 《低碳地产》2016年8月第16期论文;