浅析基坑工程技术在区域地下空间整体开发中的应用论文_潘倩

杭州未来科技城建设有限公司 浙江杭州 311121

摘要:随着我国城市化进程加速,城市新区的建设日益增多。城市新区开发过程中,往往面临着区域地下空间整体开发时,各地块开发相互影响的难题。满足区域整体开发的需要,合理控制各地块相互影响,是基坑工程技术面临的重要课题。合理的基坑工程方案,需要综合各块筹划、工程水文地质、周围建筑物、施工技术等因素,选取合适的支护措施,确保整体方案安全合理。本文结合杭州未来科技城核心区块的开发建设,对区域地下整体开发下的基坑工程方案行探析。

关键词:基础施工;深基坑支护;施工技术

1.项目概况

杭州未来科技城位于杭州主城区西侧,区域规划以高教、高新和高尚居住为显著的功能特征,是杭城西部的现代化新城区。未来科技城核心区进行地下空间整体开发,主要包括地铁5号线、地下环路、公共地下空间及地块地下空间。

地下环路连接地面道路与地下车库,服务核心区到发交通,提高区域静态交通出行效率,缓解核心区地面人车矛盾,改善地面环境品质。公共地下空间以公共空间和公建配套为主,承担人行交通、停车以及配套服务等功能。

图1.1 区域规划总图

图1.2 区域地下空间规模

本项目位于未来科技城核心区域,主要建设内容为海曙路、水城北路、创景路、红卫北路四条道路围成的区域以及周边相邻地块的开发,区域地下空间整体开发强度高。地下环路为矩形箱涵结构,基坑深0~12m,地铁车站基坑深度18m,是区域内最深基坑,其余地块为地下基坑深度9~16m,工程具备以下难点:

a)体量大:总面积约25万平米,深度约8m~18m,涉及300多万土方;

b)内容多:涉及地铁、地下环路、地面道路、地库及高层等;

c)相互交叉:地铁、地下环路及各地块先后进入施工,建设时序交错复杂。

2.基坑工程技术

基坑工程实践性强,地区实践经验非常重要,随着近年来余杭地区地下空间开发的深入,基坑工程积累了丰富成熟的经验,但深基坑是比较复杂的,尤其是类似本工程这样大体量的开发内容,这时,建设人员就要针对这些问题进行系统分析,总结经验,合理制定基坑方案,以满足建设需求。

目前放坡、自立式挡墙(土钉墙、水泥土墙)、桩墙式围护(排桩、地墙、SMW)等围护形式,在余杭地区均有成功的实践经验[1]:

(1)放坡:放坡支护工艺简单,工程造价低,施工工期段,作业面大,条件允许时应优先采用,但是其应用的条件是场地开阔,周边无重要建筑物或管线。

(2)自立式挡墙:包括土钉墙和水泥土墙,是通过对土体加固并利用土体自稳能力,形成临时性挡墙,因此,土体的性质是其能否选用的重要因素。根据以往实践经验,砂土层中有可靠降水时,采用土钉墙能够取得较好效果,对淤泥、填土等土层土钉的作用可忽略不计。水泥土墙则取决于土体加固后能达到预定效果,及被动土能否提供足够的土抗力。需要注意的是,自立式挡墙往往变形较大,临近重要保护建筑或管线采用时应充分分析论证。

(3)桩墙式围护[2]

钢板桩是由热轧型钢相互连接形成桩墙,截面形状有Z形、U形和腹板形。钢板桩施工简便,适用范围广,但是施工容易对地基产生扰动,并产生较大的噪声,对周边影响比较大,在城市人口密集区域应当慎用。

SMW工法是水泥土搅拌桩内插H型钢作围护墙,兼具挡土和防渗作用,结构完成后可回收H型钢,经济性好,但是场地土层较硬时,搅拌桩实施困难。

钻孔灌注桩是在排桩外侧设止水帷幕,形成挡土墙,钻孔灌注桩刚度较大,变形易于控制,施工工艺灵活成熟,是目前杭州地区最为常用的基坑围护工艺。

地下连续墙刚度较大,能承受较大的水平侧向荷载。基坑开挖时变形小,能够较好地控制对邻近建构筑物和地下管线的影响,但是造价高,实施周期长,因此采用该围护工艺需要慎重。

3.基坑工程技术的区域整体开发中的应用

未来科技城核心区块的地下空间开发具有体量大、内容多、相互交叉等特点,需要建设人员梳理区域各块建设进度,依据项目特点,结合余杭乃至杭州地区地下工程的建设经验,选定合理的实施方案。

3.1 项目特点和应用思路

场地现状为农田,区域整体均处于待开发状态,工程特点是场地空旷,实施条件较好,仅地下环路1&2匝道北侧邻近建筑;区域内土层整体较好,局部分布深厚③层、⑤1层淤泥质土;

根据项目特点,确定以整体开发,有序建设作为基坑工程的主要思路。区域尽量同步建设,同步开挖,以降低造价和实施难度;各块建设时序统一协调,提高建设效率;基坑建设先深后浅,降低风险,减少先后实施的相互影响。

3.2 基坑工程技术应用

本项目基坑深度为0~18m,根据余杭地区经验,此深度范围基坑可选用放坡、水泥土墙、土钉墙、支挡式结构(支撑+围护墙、拉锚+围护墙)等围护型式。根据工程特点,对各种围护型式的应用如下:

基坑土层较好(②层、④层、⑥层)、场地开阔、具备采用放坡开挖条件范围,以放坡为主,以尽可能方便施工、缩短工期、节约工程造价,以降低基坑风险,如图3.1所示。

图3.1 基坑放坡围护方案示意图

地下环路部分区段深度较大,基坑底部分布深厚③层、⑤1层淤泥质土,土层性质差,放坡风险高,且坡率须较缓,经济性较SMW工法围护不占优势,这些区段可采用支撑+SMW工法桩方案,并可结合地块建设时序,采用共同开挖或者分别实施两种方案,本工程采用共同建设方案。该方案是

由于区域内各块建设时序有一定时差,先施工地块如采用土钉墙或者锚杆时,对后续工程的施工产生影响较大,故原则上不推荐采用土钉墙、拉锚、水泥土墙等围护方案,以避免形成后开发建设时的障碍物。

结束语

随着我国城市地下空间开发的深入,深基坑支护技术水平在不断地提高,本文根据杭州未来科技城整体地下空间开发项目,对基坑工程实施思路和实施技术的综合运用进行探讨,研究表明从项目整体特点出发,合理运用多种基坑工程技术,有利于实现地下空间整体开发的合理性。

参考文献:

[1]浙江省标准.建筑基坑工程技术规程[M].浙江工商大学出版社,2014

[2]胡勋耀.土建基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析[J].中华民居(下旬刊),2014,03:290.

论文作者:潘倩

论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/15

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