淺談基坑支護在某工程項目中的應用

袁旭東 中鐵十一局集團第一工程有限公司

淺談基坑支護在某工程項目中的應用

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隨著城市建設的快速發(fā)展，高樓大廈越來越多，基坑亦越來越深，因此選擇經(jīng)濟、實用的基坑支護方案成為確保施工質量、安全的十分重要環(huán)節(jié)?；庸こ讨饕ɑ又ёo體系設計、施工和土方開挖，是一項綜合性很強的系統(tǒng)工程，具有很強的區(qū)域性和很強的個體性，其支護體系承受的土壓力又具有較強的時空效應。深基坑工程在我國廣泛應用與研究開始于80年代初。據(jù)不完全統(tǒng)計，1980年至1989年10間，我國新建高層建筑1000余棟；1990年至1991的兩年間，新建高層建筑1000余棟，1992年一年就新建高層建筑1000余棟。高層建筑的不斷涌現(xiàn)，深基坑的開挖深度不斷增加、開挖面積也越來越大。如上海金茂大廈，建筑面積29萬m2，建筑高度360m，塔尖標高420.5m，塔樓開挖深度-19.65m，基礎開挖面積近2萬m2。

一、工程簡介

武漢軌道交通一號線古田二路車站附屬用房，建筑面積為4500m2。結構形式為框架，基礎采用鉆孔灌注樁，地上三層、地下二層。地下室平面形狀近似為長方形，地下室基坑開挖面積約為1355m2，基坑支護周長約為148m。基坑最大開挖深度約為8.2m。根據(jù)設計文件，古田二路站附屬用房基坑支護采用下部懸臂樁排+上部卸荷減載平臺噴錨支護的形式。擋土結構采用鉆孔灌注樁樁排，樁徑設計為φ1000mm，樁長為14.5m，鉆孔樁間距為1.3m。支護樁樁頂通長設置鎖口梁，鎖口梁為1100 mm ×500mm，砼強度為C25。鎖口梁頂面往外設4.0m寬下階卸荷減載平臺，下階卸荷減載平臺高2.0m；下階卸荷減載平臺之上再設3.0m寬的上階卸荷減載平臺，上階卸荷減載平臺高2.0m；平臺C20素噴覆蓋防水，兩階卸荷減載平臺面的坡面均按1:0.5放坡土釘掛網(wǎng)噴面支護；地下水處理，基坑周邊沿鉆孔樁外側設置一圈相互搭接的粉噴樁，間距為400mm，樁徑為500mm，有效樁長為7m以防止黏土從支護樁縫間塑流擠出，同時兼作止水帷幕以隔離上層滯水，下部孔隙承壓水采用中深井降水。同時在坡頂和坡底設置排水明溝和集水坑，對基坑內的少量表面水進行抽排。

二、基坑支護的設計原則

基坑支護作為一個結構體系，應要滿足穩(wěn)定和變形的要求，即通常規(guī)范所說的兩種極限狀態(tài)的要求，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。所謂承載能力極限狀態(tài)，對基坑支護來說就是支護結構破壞、傾倒、滑動或周邊環(huán)境的破壞，出現(xiàn)較大范圍的失穩(wěn)。一般的設計要求是不允許支護結構出現(xiàn)這種極限狀態(tài)的。而正常使用極限狀態(tài)則是指支護結構的變形或是由于開挖引起周邊土體產生的變形過大，影響正常使用，但未造成結構的失穩(wěn)。因此，基坑支護設計相對于承載力極限狀態(tài)要有足夠的安全系數(shù)，不致使支護產生失穩(wěn)，而在保證不出現(xiàn)失穩(wěn)的條件下，還要控制位移量，不致影響周邊建筑物的安全使用。因而，作為設計的計算理論，不但要能計算支護結構的穩(wěn)定問題，還應計算其變形，并根據(jù)周邊環(huán)境條件，控制變形在一定的范圍內。一般的支護結構位移控制以水平位移為主，主要是水平位移較直觀，易于監(jiān)測。水平位移控制與周邊環(huán)境的要求有關，這就是通常規(guī)范中所謂的基坑安全等級的劃分，對于基坑周邊有較重要的構筑物需要保護的，則應控制小變形，此即為通常的一級基坑的位移要求；對于周邊空曠，無構筑物需保護的，則位移量可大一些，理論上只要保證穩(wěn)定即可，此即為通常所說的三級基坑的位移要求；介于一級和三級之間的，則為二級基坑的位移要求。對于一級基坑的最大水平位移，一般宜不大于30mm，對于較深的基坑，應小于0.3%H,H為基坑開挖深度。對于一般的基坑，其最大水平位移也宜不大于50mm。一般最大水平位移在30mm內地面不致有明顯的裂縫，當最大水平位移在40～50mm內會有可見的地面裂縫，因此，一般的基坑最大水平位移應控制不大于50mm為宜，否則會產生較明顯的地面裂縫和沉降，感觀上會產生不安全的感覺。一般較剛性的支護結構，如擋土樁、連續(xù)增加內支撐體系，其位移較小，可控制在30mm之內，對于土釘支護，地質條件較好，且采用超前支護、預應力錨桿等加強措施后可控制較小位移外，一般會大于30mm。

三，支護設計要求

1.噴射混凝土作業(yè)施工要求

①噴射混凝土作業(yè)應分段分片進行，并在坡面上垂直打入短鋼筋作為控制厚度的標志，同一段內應自下而上進行噴射，射流應垂直噴射面,射距宜在0.8～1.5m范圍之內。

②面板設置鋼筋網(wǎng),應分二次進行噴射，第二次噴射前應清除表面上的松散碎屑，并噴水使之濕潤。

③應做好保濕養(yǎng)護，養(yǎng)護時間應根據(jù)氣溫和環(huán)境條件而定。

2.實驗與檢測

①土釘墻及灌漿錨桿施工前應做抗拔試驗。

②噴射混凝土試塊數(shù)量每300m2取一組,每組試塊不少于3塊,制作試塊時將試模底面緊貼基坑坡面從側向噴入混凝土。

③漿體強度試塊每100根土釘不少于一組,砂漿試塊每組為3塊,水泥凈漿試塊每組為6塊。

④錨桿測試：本工程在不同土層中應進行錨桿基本試驗，直接選用工作錨桿，本工程錨桿還需進行蠕變試驗。

⑤樁施工完成后應對其進行樁身質量檢測。

四，基坑排水系統(tǒng)

坡底設排水溝、集水井，匯入管道前設沉砂池。

五，支護結構及周邊環(huán)境監(jiān)測

根據(jù)基坑開挖范圍和開挖深度，應對基坑本身及周圍環(huán)境的位移，沉降等多項內容進行監(jiān)測。本基坑工程監(jiān)測內容及監(jiān)測要求，應由監(jiān)測方在施工前提出方案，設計及施工方確認后實施。

基坑支護是一種特殊的結構方式，具有很多的功能。不同的支護結構適應于不同的水文地質條件，因此，要根據(jù)具體問題，具體分析，從而選擇經(jīng)濟適用的支護結構。

[1]建筑地基基礎設計規(guī)范.GB50007-2002

[2]建筑基坑支護技術規(guī)程.JGJ 120-99

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.09.029