錦一萬城基坑支護體系優(yōu)化設(shè)計

劉洪宇，路世偉

(長江大學(xué) 城市建設(shè)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

0 前 言

隨著基坑工程的快速發(fā)展，深基坑也越來越多，深基坑工程是一種更為復(fù)雜的系統(tǒng)工程。其難度增大的同時，影響因素也隨之變多，危險系數(shù)及發(fā)生事故的危害程度也是隨之提升[1-3]。本工程地處于環(huán)境較為復(fù)雜的荊州地區(qū)，場地又位于建筑物相對密集的城市地區(qū)，交通錯綜復(fù)雜，人口流量大，周圍建筑物多，所以存在施工場地緊張，條件復(fù)雜等問題。因此，對于本工程的基坑支護體系的方法和施工技術(shù)有著嚴(yán)格的要求[4]。

1 工程概況

錦一萬城基坑工程范圍、深度均較大，涉及1棟31層住宅、1棟32層住宅、1棟33層住宅、1棟3層商業(yè)。設(shè)計開挖深度：正負零標(biāo)高為絕對高程32.30 m，場地自然地面平均標(biāo)高為32.20 m，地下室基坑設(shè)計坑底標(biāo)高-10.90～-11.70 m，設(shè)計挖深10.8～11.6 m，基礎(chǔ)埋置深度為11.4 m。

場地附近環(huán)境較為復(fù)雜，北側(cè)有4層、8層、9層的民用建筑，距離擬建建筑邊線最近約為7.4 m；西側(cè)有4層、7層、9層的民用建筑，距離擬建建筑邊線最近約為7.0 m；南側(cè)為交通要道——北京中路，路邊距離擬建建筑邊線最近約為20.0 m；東側(cè)為17層中佳廣場，距離擬建建筑邊線最近約為9.0 m，多為混凝土結(jié)構(gòu)和水泥混凝土結(jié)構(gòu)。

2 場區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件

場地區(qū)域地質(zhì)屬楊子準(zhǔn)地臺的江漢盆地西部的江陵凹陷，江陵凹陷走向為北西、北西西，呈開闊復(fù)式向斜。區(qū)內(nèi)斷裂不發(fā)育，沒有強震的歷史，地殼相對穩(wěn)定。

根據(jù)勘查顯示，地層自上而下共分為5層。①雜填土：以磚渣、碎石、素土為主，厚度0.6～4.3 m；②粉質(zhì)黏土：黃褐色，干強度中等，韌性中等，局部夾有少量粉土，厚度1.3～4.9 m；③粉細砂：灰色，磨圓度好，級配良好，厚度7.2～11.7 m；④圓礫：母巖成份主要為石英巖、石英砂巖、硅質(zhì)巖、火成巖等，厚度8.8～14.5 m；⑤卵石：母巖成份主要為石英巖、石英砂巖、硅質(zhì)巖、火成巖等，厚度為13.8～19.7 m。場地附近無地表水，場地附近地下水第①層為透水層，第②層為相對隔水層，第③層、④層、⑤層為透水層。

3 支護結(jié)構(gòu)方案優(yōu)選及其設(shè)計

3.1 基坑支護方案比選

根據(jù)工程實際，地質(zhì)條件等因素選擇總體方案為明挖順作法。順作法技術(shù)相對成熟，支護體系與結(jié)構(gòu)主體相對獨立，受到的制約因素較少。明挖順作法可提供選擇的支護形式有：地下連續(xù)墻+支撐體系、土釘墻支護、SMW工法+支撐體系[5-6]，但是考慮到以下因素。

1)場區(qū)下管網(wǎng)交錯縱橫，情況復(fù)雜，且施工設(shè)備有限，所以不能使用地下連續(xù)墻。

2)土釘支護，一般適用周邊構(gòu)筑物少，地質(zhì)條件較好的情況，軟土或砂層地質(zhì)要慎用或采取加強型方案。土釘支護位移控制缺乏合理的計算理論。場區(qū)周圍建筑物較多，且地質(zhì)條件相對比較復(fù)雜，所以不能使用土釘墻作為支護方案。

3)在場區(qū)上空沒有相對凈空條件，因此限制了大型機械的工作，且支護結(jié)構(gòu)剛度有限，需要加密支撐桿件，這就大大提高了成本，因此SMW工法也不是一個優(yōu)選的方案[5-6]。

經(jīng)過方案比選總體上選擇了兩種支護方式結(jié)合的方案，雙排樁、鋼筋混凝土內(nèi)支撐結(jié)合排樁支護方案。

圖1為支護結(jié)構(gòu)布置平面圖。

圖1 支護結(jié)構(gòu)布置平面圖

3.2 雙排樁支護

樁徑1.0 m，樁距1.3 m，排距3.5 m，樁長20.0～21.0 m，雙排樁間橫梁寬度1.0 m，高度0.8 m，樁間土采用水泥攪拌樁及高壓旋噴樁加固。支護結(jié)構(gòu)見圖2。

雙排樁支護結(jié)構(gòu)能有效地控制基坑側(cè)向變形和減小樁身彎矩, 減少基坑開挖工程對周邊環(huán)境的影響[7]。

3.3 鋼筋混凝土內(nèi)支撐結(jié)合排樁支護方案

鉆孔灌注樁樁徑1.0 m，樁距1.3 m，有效樁長為20.0～21.0 m，冠梁高度為1.0 m，寬度為1.2 m。支撐采用鋼筋混凝土，主撐截面高度與寬度均為1.0 m，連梁高度與寬度為0.8 m。立柱樁采用鉆孔灌注樁內(nèi)插型鋼管。樁徑0.8 m，鋼管插入鉆孔灌注樁長度不小于3.0 m，立柱樁長度不小于3.0 m，立柱樁長度以進入卵石層不小于2.0 m控制。樁間土采用掛網(wǎng)噴混凝土護面。部分支護設(shè)計方案見圖3～4。

圖3 EFGHI及AB/KP段支護剖面圖

圖4 IJK及PA段支護剖面圖

鋼筋混凝土內(nèi)支撐技術(shù)充分發(fā)揮了其材料特性,既保證邊坡安全、穩(wěn)定,又能滿足邊坡變形控制要求,保證周邊建筑物、道路、管網(wǎng)等正常使用和安全[8]。

4 結(jié) 語

1)荊州錦一萬城基坑工程屬于復(fù)雜條件下的基坑，周邊環(huán)境也相對復(fù)雜，影響施工的因素也比較多，因此，在設(shè)計與施工中要十分認(rèn)真細致。

2)根據(jù)周邊環(huán)境以及施工條件來講，該基坑的支護方案應(yīng)采用明挖順作法。

經(jīng)過實踐證明：在考慮地質(zhì)水文條件，基坑形狀，周圍環(huán)境以及施工條件等綜合因素，選擇出來的支護方案是合理且安全的，其成功地表現(xiàn)出了基坑支護方案優(yōu)選的重要意義，對相對復(fù)雜環(huán)境下的基坑工程的設(shè)計及施工安排都有著很好的借鑒意義。

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