某高層建筑深基坑支護技術(shù)設計與理論探究

李春清 羅振宇 李萌 曾凡靜

摘 要：基坑在巖土工程領域中屬于重要組成部分，從安全的角度考慮，高層建筑巨大的荷載作用對基坑結(jié)構(gòu)變形防護提出了更高要求。文章以日照某高層建筑基坑支護建設項目為背景，基于理正軟件對基坑支護設計方案中不同支護工況進行了理論計算與驗證，通過相應計算支護結(jié)構(gòu)方案的整體穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性和樁身嵌巖深度等因素滿足工程規(guī)范要求，并對支撐結(jié)構(gòu)周圍的地面沉降情況通過計算驗證合理。

關(guān)鍵詞：基坑支護；結(jié)構(gòu)變形；穩(wěn)定性；理論計算與驗算

中圖分類號：U448.27 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）19-0145-02

Abstract： Foundation pit is an important part in the field of geotechnical engineering. From the point of view of safety， the huge load of high-rise buildings puts forward higher requirements for the deformation protection of foundation pit structure. In this paper， based on the background of the foundation pit support construction project of a high-rise building in Rizhao， the theoretical calculation and verification of different support conditions in the foundation pit support design scheme are carried out based on the straightening software. Through the corresponding calculation of the overall stability of the supporting structure scheme， anti-overturning stability and pile rock-socketed depth and other factors to meet the requirements of the engineering code， and through the calculation of the land subsidence around the bracing structure to verify reasonable.

Keywords： Foundation pit support； structural deformation； stability； theoretical calculation and checking calculation

引言

基礎工程具有危險性高、技術(shù)難度大的特點，一旦發(fā)生事故將造成不可挽回的后果，不僅造成經(jīng)濟損失，更為嚴重的將危及人員生命安全，所以基礎工程為整個工程中的重中之重[1]。而工程支護是工程基礎實體的建設安全、穩(wěn)定保證的必要措施，因此，展開對基坑支護方案的設計和理論研究就變得尤為必要。本文以日照安泰某高層建筑的深基坑支護進行研究，結(jié)合工程場地的地質(zhì)、水文條件，對場區(qū)內(nèi)的巖土工程性質(zhì)和支護措施方案進行了分析計算，通過理正軟件針對不同開挖工況及其支護過程中的內(nèi)力、位移變化驗算分析，研究結(jié)果可為高層建筑深基坑的結(jié)構(gòu)支護提供案例參考和理論借鑒。

1 工程背景

該工程擬建場地位于日照市濱海路西側(cè)，山東路南側(cè)，日照消防支隊東側(cè)。建設面積為35km2。建筑建場地由東向西緩傾，地面黃海高程在43.75～52.64m之間。場區(qū)地貌單元屬黃海陸域低山丘陵，地貌成因類型為構(gòu)造剝蝕低級夷平面，地貌類型為剝蝕緩坡，后經(jīng)人工改造成現(xiàn)狀地。

2 基坑支護設計方案

2.1 基坑支護方案

（1）素填土場地固結(jié)程度差，屬高壓縮性欠固結(jié)土，本層基坑開挖自然放坡采用1：1.5。（2）強風化花崗閃長巖在本層的風化情況由上而下變?nèi)酰簧喜枯^下部更加容易被風化；而地基上部承載力水平較下部高，根據(jù)本工程建筑物的特點，該層是良好的基礎持力層；但屬軟性巖土，遇水易崩解，故基坑開挖臨時放坡采用1： 0.3。（3）微風化花崗閃長巖在場地大部分都有揭露，該層厚度未揭穿。巖體完整性指數(shù)0.59～0.91，完整程度較好，基坑開挖臨時放坡采用1：0.15。

整個場區(qū)裸露屬于強風和微風化帶；巖土自穩(wěn)性較好，綜合確定該基坑側(cè)壁安全等級為二級。

考慮到所建的項目位于城市中心地帶，周圍的建筑物多、環(huán)境復雜，且本工程為高層建筑，所需支護的深度較大，因此對周邊環(huán)境的控制要求較高，故采取對基坑四周采用樁錨支護結(jié)構(gòu)進行邊坡支護。

2.2 基坑支護樁設計

采用機械鉆孔成孔，樁身采用C35的混凝土澆筑成樁，樁頂冠梁高0.9m，樁身直徑0.85m，樁長為13m，其中3.5m嵌入基巖當中，相鄰的灌注樁之間的距離為2.6m，灌注樁參數(shù)見表1。

2.3 基坑錨桿支護設計

支護坡面圖中展示為樁錨支護，錨桿數(shù)量共4道，錨桿為預應力端錨錨桿，全場長12m，錨固段長6m，錨固體與強風化花崗巖的摩擦阻力為160kPa，與微風化花崗巖的摩擦阻力為900kPa，強風化花崗巖的土層厚度11.6m，微風化花崗巖的土層厚度為6m。

3 理正軟件對深基坑計算及驗證

3.1 各支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算

開挖流程為先用機器開挖，開挖至接近設計標高時再人工開挖至設計深度，首先冠梁的開挖，當基坑開挖至2.7m時，在2.2m處立即進行第一道錨桿的支護，待第一次基坑錨桿支護完成后，再進一步開挖，當開挖至4.5m處時，進行第二次錨桿支護，支護穩(wěn)定后進行下一步開挖，以此步驟進行循環(huán)，至完成第4步的開挖及支護后，開挖至基坑底部設計標高。