摘要:本基坑为武汉市内典型软土地质条件下的基坑支护,根据基坑周边环境、坡项施工条件,分别采用了排桩支护、搅拌桩加固、放坡支护、排桩+斜撑等支护形式。
关键词:基坑支护、排桩、斜撑、放坡、搅拌桩加固
1工程概况
拟建CBD楚世家工程位于武汉市侨口区建设大道双墩,该工程基坑开挖底面积约63528平方米,基坑支护底周长约1026米,设计±0.00=24.30m,自然地面标高约为23.00—23.70m,有一层地下室,地下室结构底板面标高为正负零下5.1~6.8m。纯地下室及裙楼处承台较稀疏,基坑开挖深度计算至基础梁垫层底,基础梁高0.6m,垫层0.1m,主楼靠基坑边较近处承台较密,计算至承台底,承台厚1.6m,垫层0.1m。地下室周边实际开挖深度为自然地面下4.7~6.7m。
2场地条件
2.1工程及水文地质条件
2.1.1地质概况
基坑开挖深度范围内,影响基坑的主要土层为(1)层素填土层,该层土土质不均匀,结构松散,工程性能差;(2)层粉质粘土,软-可塑状态,fak=110kp;(3)层淤泥质粉质粘土,流塑状态fak=60kpa;(4)层粉质粘土、粉土夹粉砂层,粉质粘土软塑-流塑,粉土稍密,fak=100kpa;(5)层粉砂,稍密状,fak=170kpa,(6)层粉细砂,中密-密实状,fak=230kpa;基坑底主要座落在(2)层和(3)层上。
2.1.2场地地下水情况
对基坑开挖有影响的地下水类型:一为赋存于(1)层中的上层滞水,二为(6)层中的孔隙承压水。上层滞水水位在地表下0.6~3.0m。(6)层承压水与长江水有一定的水力联系,孔隙承压水位在孔口以下4.5m,相当于绝对标高18.9m。
2.2环境条件概况
拟建CBD楚世家工程位于武汉市侨口区建设大道双墩北侧,地面标高较平坦,略有起伏,场区北侧地面标高较南侧高,高差约1米。
地下室周边环境:
北侧:王家墩CBD待开发项目空地;
南侧:场地较紧张,与建设大道相距约为25m,与现有围墙仅距15m;东南侧距用地红线最近约3米,距地下室外墙2米左右有一条东西向自来水管道,根据现场实地测量得出自来水管道直径1200mm,与南侧地下室外墙边线距离在1.3米—15米之间;
东侧:为泛海地产待开发地块,临近东侧地下室外墙约2米处间隔25米埋设有电缆井,埋深为1.5m;
西侧:地下室外墙线与建筑红线的距离为8m,西侧距地下室外墙1米为本场区唯一一条进出场混凝土道路,地下室外墙线向西20m处有数栋2~4层厂房及建筑物(天然基础)
因此,基坑周边处北侧与东侧较宽松外,其他各侧均较紧张。
3基坑支护设计
3.1支护设计目标
(1)保证基坑开挖后基坑边坡的稳定性,严格控制支护结构体系的位移变形,保证基坑开挖不对周边环境造成影响,并确保周边环境的安全。
(2)保证基坑开挖后基坑内基础及地下室顺利安全施工,确保基坑内工程桩不被推挤。
(3)在满足安全可靠前提下,尽量优化支护设计方案,努力做到施工简便可行、经济合理。
3.2支护设计
本基坑必须采用可靠支护措施,才能保证地下室基础的顺利施工及周边内外环境的安全。目前武汉地区通常采用的有效办法有排桩支护、地下连续墙、喷锚网技术、水泥挡土墙等单一或联合支护形式。地下连续墙目前在武汉应用较少;排桩支护应用较多,但施工复杂,工期长,造价高;喷锚网技术具有使用简单、工期短、造价低、对坡面有一定防渗作用等优点;水泥挡墙,抗剪、抗弯性能差,一般支护结构设计较厚,需要较大的施工场地。
综合考虑该场地实际情况和施工用地要求,本基坑支护安全可靠、经济合理的原则,本基坑采用支护方案为:
(1)基坑ab/bc/cd/de2/ga段采用排桩支护,支护桩选用φ800(1000)mm灌注桩,间距1100(1300)。
(2)基坑ab/bc/cd段坑内存在深厚软土,采用φ500@450搅拌桩进行被动区加固处理。
(3)基坑de1段采用分阶放坡支护。
(4)基坑南侧ef/fg段因距供水管线较近,采用排桩+斜撑的支护方案,支护桩选用φ800(1000)mm灌注桩,间距1100(1300),斜撑采用φ609×12钢管。
图1
钢管斜撑承载力验算:
已知:斜撑每延米标准值为,斜撑长,间距7.8m;609×10钢管截面参数: 。
验算:斜撑轴力设计值
,查《钢结构规范》附表C-2, =0.929
地下水处理:上层滞水采用坑内外设明沟、集水坑明排;粉质粘土、粉土夹粉砂层地下水采用降水措施。
附图1为典型支护单元的支护剖面图。
4施工中遇到的问题及解决办法
4.1桩间土塌落、桩间护壁破损
由于雨水影响,造成桩间土塌落形成空洞,先采用沙袋填充、钢筋网喷射混凝土护壁,对未填充密实的空隙采用打入钢花管注入水泥浆进行修补。
4.2钢板桩支护
基坑de1段采用分阶放坡支护,在实际施工过程中,de1段东南有大量地表水、地下水渗入土体,造成边坡坍塌,由于现场施工条件有限,为了施工方便、保证施工进度,防止地表水、地下水流人基坑,故采用钢板桩支护结构,如下图所示。
5监测结果
测内容主要包括支护结构的沉降及位移、基坑周边土体的沉降及位移、周边建筑物和道路的沉降及位移及立柱桩的沉降,基坑东西南北侧整体沉降及水平位移变形在监测期间达到稳定,围护结构处于安全稳定的使用状态。
基坑四侧水平位移达到稳定的时间,变形主要出现在基坑开挖阶段,至基坑垫层施工阶段,基坑变形基本上进入稳定状态。基坑开挖到底截至基础底板浇筑完毕,基坑变形仅为2cm,与计算数据基本吻合。
6小结
该基坑为武汉地区典型软土地质条件下的基坑支护工程,根据基坑周边环境、坡项施工条件,分别采用了排桩支护、搅拌桩加固、放坡支护、排桩+斜撑等支护形式,确保了基坑的安全、稳定,为CBD楚世家早日竣工奠定了基础。
参考文献
[1]刘国彬,王卫东.基坑工程手册[M].中国建筑工业出版社,2009
[2]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[M].中国建筑工业出版社,1988
[3]王曙光,深基坑支护事故分析及处理经验录[M],中国建筑工业出版社2006
论文作者:周正昌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/1
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