基坑支護(hù)方案選型及分析范文

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摘要:

針對(duì)礫石、卵石層深厚地區(qū)的巖土工程特性，結(jié)合廣州某深基坑工程實(shí)例，探討了在此類地區(qū)深基坑支護(hù)方案的選型，同時(shí)通過(guò)數(shù)值計(jì)算與監(jiān)測(cè)結(jié)果的比對(duì)分析，得出一些有價(jià)值的結(jié)論，為此類地區(qū)類似深基坑工程的設(shè)計(jì)施工提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞:

深厚礫石；卵石層；基坑支護(hù)；基坑止水

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的快速發(fā)展，基坑工程的規(guī)模也在不斷增大。尤其在一些沿海的大城市，市區(qū)內(nèi)用地緊張，周邊建筑物密集，地下管線復(fù)雜，基坑開挖時(shí)常需要保護(hù)周邊已有建構(gòu)筑物。而當(dāng)擬建場(chǎng)地存在較厚的礫石、卵石層時(shí)，往往含有豐富的地下水，如果止水不當(dāng)導(dǎo)致基坑外水位下降，則容易造成周邊建筑物及管線沉降。本文結(jié)合了廣州市某基坑支護(hù)項(xiàng)目，探討深厚礫石、卵石層中基坑支護(hù)方案選型及分析。

1工程概況

擬建場(chǎng)地位于廣州市從化區(qū)，大江路以北，國(guó)道G105以西。擬建工程為兩棟塔樓，分別為14層和16層，設(shè)置有1～2層裙樓及1～2層地下室。地下室基坑總占地面積為4700m2，基坑邊周長(zhǎng)約為280m。本基坑形狀呈長(zhǎng)方形，一層地下室基坑開挖深度為6.40m，二層地下室基坑開挖深度為9.95m，電梯井局部達(dá)12.45m。場(chǎng)地現(xiàn)狀地勢(shì)平坦，場(chǎng)地東面和西面為空地，南面為大江路，場(chǎng)地北面為小山丘，西北角距離地下室邊線6.00m處有一棟兩層住宅，基礎(chǔ)形式為天然基礎(chǔ)。場(chǎng)地南面靠近大江路分布有較多市政和電力、電信管線。

2工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件

2．1工程地質(zhì)的小山丘，四周為菜地、市政道路及民宅。根據(jù)鉆孔揭露，主要由第四系填土層、第四系沖積層(可塑粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂、中粗砂、礫石層、卵石層)、殘積層和基巖(花崗巖)風(fēng)化巖帶組成，基坑底主要在礫石層和粉質(zhì)粘土層中。

2．2水文地質(zhì)條件地下水主要賦存在人工填土層、第四系砂層和基巖裂隙中。地下水的來(lái)源主要為大氣降水和地表水滲透。實(shí)測(cè)地下水穩(wěn)定水位埋深為3.20～4.80m，平均埋深4.19m。

3基坑支護(hù)方案分析與計(jì)算

3．1基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型分析本項(xiàng)目基坑支護(hù)安全等級(jí)為二級(jí)，側(cè)壁重要性系數(shù)取1.00?；又ёo(hù)選型需綜合考慮項(xiàng)目各個(gè)因素，以安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理為原則進(jìn)行支護(hù)選型。本場(chǎng)地地質(zhì)條件復(fù)雜:巖土層種類多，分布不均勻;強(qiáng)透水層廣泛發(fā)育且密實(shí)度較高，富含了大量地下水，水壓較大，局部直接過(guò)渡到巖層，止水難度大。場(chǎng)地周邊環(huán)境復(fù)雜:存在大量市政管線和建筑物。因此，基坑設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制支護(hù)結(jié)構(gòu)位移并有效的止水，否則將對(duì)周邊管線及建筑物的安全穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。現(xiàn)對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選型分析如下。結(jié)合地質(zhì)條件、環(huán)境條件及基坑開挖深度，本基坑支護(hù)及止水體系可采用“地下連續(xù)墻、旋挖灌注樁、鋼筋砼內(nèi)支撐、預(yù)應(yīng)力錨索、三軸攪拌樁”等支護(hù)型式相結(jié)合的方案。地下連續(xù)墻:支護(hù)結(jié)構(gòu)剛度較大，結(jié)構(gòu)整體性好，對(duì)變形及止水控制較好，對(duì)周邊管線及道路影響較小;支護(hù)結(jié)構(gòu)占用場(chǎng)地面積較小。但對(duì)施工技術(shù)要求較高，造價(jià)相對(duì)較高，有條件時(shí)可與地下室外墻“兩墻合一”以節(jié)約造價(jià)。旋挖灌注樁:施工技術(shù)較為成熟，可通過(guò)增加設(shè)備來(lái)控制工期，造價(jià)相對(duì)較低。但旋挖樁在密實(shí)的礫石、卵石層中鉆進(jìn)困難，支護(hù)樁施工時(shí)容易塌孔，機(jī)械損耗大。鋼筋砼內(nèi)支撐:對(duì)周邊市政道路、管線影響較小;支錨剛度大，控制變形效果較好;安全可行。對(duì)地下結(jié)構(gòu)施工有一定的影響，地下室的施工伴隨有拆換撐的過(guò)程。預(yù)應(yīng)力錨索:工期較短，地下結(jié)構(gòu)施工便利，出土方便。但在礫石、卵石層中成孔困難，容易塌孔;賦存在礫石、卵石層中的地下水具有一定承壓性，錨索成孔時(shí)地下水易從孔道涌出;漏水涌砂易對(duì)周邊建構(gòu)筑物及管線產(chǎn)生不利影響;錨索進(jìn)入到相鄰地塊將對(duì)其后期開發(fā)造成影響。三軸攪拌樁:在支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)形成一道封閉的止水帷幕。但設(shè)備較大，施工時(shí)占用大量空間;三軸攪拌樁在密實(shí)的礫石、卵石層中施工困難，成樁效果難以保證。通過(guò)對(duì)上述支護(hù)型式進(jìn)行對(duì)比得出:采用“地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐”的基坑支護(hù)和止水體系，對(duì)控制變形和止水效果較好，對(duì)周邊環(huán)境影響較小;支護(hù)和止水為一體，可將基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)控制在紅線范圍內(nèi);施工具有可行性，能夠確保合理施工工期。(a)地下室基坑支護(hù)平面圖(b)地下室基坑支護(hù)剖面圖圖1基坑支護(hù)平面圖及剖面圖

3．2基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算因?yàn)榛訉?shí)際施工開挖過(guò)程比較復(fù)雜，完成按照實(shí)際施工過(guò)程進(jìn)行模擬的難度較大，故采用平面應(yīng)變假設(shè)，本項(xiàng)目采用北京理正深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行分區(qū)計(jì)算。

3．2.1各分區(qū)內(nèi)地面超載取值一般區(qū)域區(qū):考慮地面超載取值為20kPa;出土口區(qū):考慮地面超載取值為35kPa。

3．2.2水位取值基坑內(nèi)側(cè)水位按地下水位降至基坑底以下0.50m;基坑外水位選取地面下0.50m。典型剖面計(jì)算結(jié)果如圖2所示:

4實(shí)施效果

圖3CX11點(diǎn)處測(cè)斜監(jiān)測(cè)結(jié)果圖本項(xiàng)目基坑從2015年4月開始施工至2015年10月基坑施工完成，施工期間經(jīng)歷了多種惡劣天氣的考驗(yàn)，由于設(shè)計(jì)方案考慮較為全面，基坑支護(hù)受力及止水效果很理想，基坑開挖期間無(wú)地下室滲漏情況發(fā)生，從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看各項(xiàng)指標(biāo)均正常，基坑處于安全狀態(tài)?；颖O(jiān)測(cè)反映的支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測(cè)資料表明，坡頂水平位移量最大4.80mm，基坑坡頂沉降最大值為0.90mm，測(cè)斜點(diǎn)監(jiān)測(cè)的支護(hù)結(jié)構(gòu)深層位移最大值為7.11mm(CX11)，如圖3，支撐軸力最大值為5639.14kN(ZC3－2)，立柱樁最大沉降為－8.8mm(LZ4);從結(jié)果可知，實(shí)測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與計(jì)算值比較吻合，且都在報(bào)警值范圍內(nèi);目前支護(hù)結(jié)構(gòu)已施工完成，基坑開挖到底完成現(xiàn)場(chǎng)圖如圖4所示。

5結(jié)論

由于礫石、卵石層的滲透性較好，在深厚且密實(shí)的礫石、卵石層中進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)，需充分考慮止水及施工可行性等因素，一旦選型不合理，容易造成基坑的安全事故，通過(guò)本項(xiàng)目基坑工程，可總結(jié)出如下結(jié)論［4～5］:

(1)當(dāng)基坑深度超過(guò)10m，且地面以下2倍基坑開挖范圍內(nèi)礫石、卵石層厚度大于5.0m時(shí)，豎向支護(hù)體系宜采用地下連續(xù)墻。

(2)在礫石、卵石層較厚且密實(shí)度較高的場(chǎng)地中，宜采用地下連續(xù)墻穿過(guò)透水層進(jìn)入到不透水層作為止水帷幕?？紤]到常用的高壓旋噴樁及攪拌樁的成樁效果難以保證，應(yīng)當(dāng)慎用高壓旋噴樁及攪拌樁進(jìn)行止水。

(3)在礫石、卵石層較厚的場(chǎng)地中，考慮到錨索成孔難度較大且易塌孔，錨固體與大直徑的卵石的摩阻力難以保證，不宜采用預(yù)應(yīng)力錨索，宜采用鋼筋混凝土內(nèi)支撐作為側(cè)向支護(hù)體系。

(4)當(dāng)采用地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐的支護(hù)型式時(shí)，地下連續(xù)墻應(yīng)嵌固到較好的土層或基巖中，防止因被動(dòng)土壓力不足造成地下連續(xù)墻繞支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)生整體穩(wěn)定性破壞。

參考文獻(xiàn)

［1］劉建航，候?qū)W淵．基坑工程手冊(cè)［M］．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997．

［2］行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程［M］．JGJ120－2012．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012．

［3］廣東省標(biāo)準(zhǔn):《建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程》［M］．廣東省建設(shè)委員會(huì)(DBJ/T15－20－97)，1997(11)．

［4］郭典塔，謝琳等．在珠江邊深厚砂層中深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)選型研究及案例分析［J］．廣東土木與建筑，2014(10):20－23．

［5］石國(guó)伶等．砂卵石地層深孔帷幕注漿止水施工技術(shù)［J］．山西建筑，2015，41(22):87－88．

作者：劉宇光 單位：廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院