坑中坑基坑工程設(shè)計(jì)與施工方法初探

田亞光

摘 要：坑中坑基坑在時(shí)下建筑業(yè)、制造業(yè)迅猛發(fā)展的過(guò)程中大量涌現(xiàn)，對(duì)比于傳統(tǒng)深基坑有其特殊性，而大多此類(lèi)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工仍按傳統(tǒng)方式進(jìn)行，缺乏整體和局部結(jié)合的分析和實(shí)施思路，難免在細(xì)節(jié)問(wèn)題上引起此類(lèi)基坑發(fā)生問(wèn)題，為此本文擬結(jié)合工程實(shí)踐對(duì)坑中坑基坑工程的設(shè)計(jì)和施工方法進(jìn)行探索，從支護(hù)樁的嵌固深度、設(shè)計(jì)計(jì)算深度和范圍、施工關(guān)鍵工序、基坑深度過(guò)渡段支護(hù)結(jié)構(gòu)的布置等方面進(jìn)行分析，對(duì)此類(lèi)基坑的設(shè)計(jì)與施工提出合理化建議。

關(guān)鍵詞：基坑 支護(hù)結(jié)構(gòu) 嵌固深度 坑中坑

中圖分類(lèi)號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）04（c）-0057-01

隨著我國(guó)建筑業(yè)、制造業(yè)等行業(yè)的不斷發(fā)展，為埋設(shè)建筑基礎(chǔ)、設(shè)備基礎(chǔ)等要求，大型建筑深基坑、設(shè)備基坑項(xiàng)目大量涌現(xiàn)，其中開(kāi)挖深度唯一的基坑比較普遍，且支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工方法較成熟，而一坑多深度的基坑，即“坑中坑”基坑仍憑借傳統(tǒng)方法和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，本文結(jié)合工程實(shí)踐初步探索坑中坑基坑設(shè)計(jì)與施工中的影響因素和有待注意的問(wèn)題，以提出一種坑中坑基坑設(shè)計(jì)與施工的思路。

1 工程概況

凌鋼中寬帶新建卷曲機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)區(qū)域基坑工程位于凌源鋼鐵集團(tuán)有限公司中寬帶廠(chǎng)，其工程位于舊有廠(chǎng)房?jī)?nèi)，為了安裝卷曲機(jī)等設(shè)備，基坑主要分3個(gè)深度開(kāi)挖，即 -7.10m、-10.10m、-13.60m，局部有范圍較小的開(kāi)挖臺(tái)階，基坑上部臨近廠(chǎng)房承臺(tái)，廠(chǎng)房北部為污水處理池、西部為運(yùn)輸鋼板廠(chǎng)區(qū)道路，基坑?xùn)|部為廠(chǎng)房?jī)?nèi)24h作業(yè)的舊卷取機(jī)，基坑影響因素較為復(fù)雜。

根據(jù)有關(guān)方面提供的巖土工程勘察報(bào)告，本場(chǎng)地地層主要由雜填土、粘性土、粉土、細(xì)砂、圓礫組成，自上而下劃分為6層。雜填土：厚0.5～2.0m，主要由混凝土地面、碎磚、石塊等雜物組成；粉質(zhì)粘土：層厚 2.3～5.5m，黃褐色，濕，可塑；粉土：層厚 4.7m，黃褐色，濕，稍密；圓礫：黃褐色，飽和，中密。

該工程采用鋼管樁加錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件、周邊環(huán)境等情況考慮，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案采用DZ50地質(zhì)錨桿，根據(jù)附加荷載情況分別加1～2排錨桿聯(lián)合支護(hù)。支護(hù)樁采用直徑159mm，壁厚7mm的無(wú)縫鋼管，樁間采用掛鐵絲網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)。

2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

該基坑工程的支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算的主要因素有計(jì)算范圍、鋼管樁的嵌固深度、穩(wěn)定性計(jì)算深度等。

坑中坑基坑計(jì)算的應(yīng)考慮局部與整體兩方面，傳統(tǒng)基坑計(jì)算斷面單考慮一個(gè)深度進(jìn)行計(jì)算，對(duì)此類(lèi)坑中坑工程，按兩個(gè)開(kāi)挖深度來(lái)看，即分別按兩種深度的基坑計(jì)算，通過(guò)實(shí)踐證明對(duì)于上層坑底寬度大于上層支護(hù)樁嵌固深度1.0～1.5倍時(shí)，可以上下兩坑分開(kāi)計(jì)算。而對(duì)于上層坑底寬度未達(dá)到支護(hù)樁嵌固深度，采取分開(kāi)計(jì)算的方式就欠妥，因其未考慮坑底被動(dòng)土壓力的缺失和下部坑體臨空的影響，在此種工況下，應(yīng)分兩步進(jìn)行計(jì)算：首先按傳統(tǒng)方法，分別計(jì)算上下兩部分基坑，當(dāng)做整體基坑的局部穩(wěn)定分析，之后應(yīng)將上下基坑整體建立剖面進(jìn)行計(jì)算，滿(mǎn)足基坑整體穩(wěn)定性要求。

3 施工要點(diǎn)分析

坑中坑基坑的施工要點(diǎn)主要有施工工序和坑深變化處支護(hù)結(jié)構(gòu)過(guò)渡兩點(diǎn)。根據(jù)基坑坑底標(biāo)高的不同，且坑內(nèi)坑也需要布置支護(hù)結(jié)構(gòu)，為此，施工工序的合理選取是保證工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和工程進(jìn)度的重點(diǎn)。

根據(jù)工程實(shí)踐，每層基坑施工工序中包含基坑土方開(kāi)挖、支護(hù)樁施工、錨桿施工三項(xiàng)。其中上層基坑最后一步錨桿施工與下層基坑支護(hù)樁施工的銜接是影響整個(gè)工程進(jìn)度的關(guān)鍵，應(yīng)在滿(mǎn)足拉拔作業(yè)工作面的前提下，放坡開(kāi)挖下層基坑頂標(biāo)高，留出支護(hù)樁工作面，使拉拔與支護(hù)樁施工同時(shí)進(jìn)行，減少窩工狀況。

因上下層基坑深度變化，邊界支護(hù)結(jié)構(gòu)存在樁長(zhǎng)過(guò)渡段，根據(jù)工程實(shí)踐，支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工按以下兩原則進(jìn)行：（1）就深不就淺，即較淺基坑過(guò)渡段按較深基坑支護(hù)樁長(zhǎng)施工，范圍在3～5m寬；（2）腰梁向深坑延伸，即較淺基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的腰梁延伸至較深過(guò)渡段3～5m，以保證過(guò)渡區(qū)域支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性。

4 結(jié)語(yǔ)

該文針對(duì)凌鋼中寬帶設(shè)備基坑工程的實(shí)踐工作，對(duì)多深度基坑，即坑中坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工要點(diǎn)進(jìn)行初步探討，并得出幾項(xiàng)結(jié)論。

（1）在坑中坑基坑設(shè)計(jì)中，應(yīng)著重考慮計(jì)算剖面的范圍，在分析計(jì)算上、下基坑的基礎(chǔ)上，增加整體基坑剖面的穩(wěn)定性計(jì)算，以保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的可靠性。

（2）在坑中坑基坑施工中，應(yīng)重點(diǎn)考慮上下坑關(guān)鍵工序的銜接，增加工程進(jìn)行的效率。

（3）在上下基坑過(guò)渡段的支護(hù)樁，應(yīng)適當(dāng)增加合理措施保證過(guò)渡段支護(hù)結(jié)構(gòu)受力的完整性。

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