格柵倒掛聯(lián)合內(nèi)支撐在城市基坑支護中的應(yīng)用

蘇鐘琴 郭蘭杰

摘要：隨著城市的快速發(fā)展，土地資源越發(fā)緊張，深基坑是未來基坑的發(fā)展趨勢。本文以北京城區(qū)內(nèi)某深基坑項目為例，以格柵倒掛聯(lián)合內(nèi)支撐的方式對有管線穿過的深基坑進行了基坑支護設(shè)計，并按此施工，達(dá)到了預(yù)期的效果。

關(guān)鍵詞：格柵倒掛? ?內(nèi)支撐? 地下管道? 基坑支護

1 前沿

常規(guī)建筑基坑支護越來越不能滿足城市基坑支護的需求，諸如管線保護、周邊建筑、構(gòu)筑物的安全。在近幾年的城市基坑支護中越來越多的采用格柵倒掛聯(lián)合內(nèi)支撐的方式來加固深基坑。但影響基坑穩(wěn)定的因素除了土層性質(zhì)、設(shè)計等因素外，施工工藝、材料選擇、管理等因素同樣會影響基坑穩(wěn)定。

2 工程概況

本文結(jié)合北京城區(qū)內(nèi)某工程豎井支護的相關(guān)方案及數(shù)據(jù)來說明影響基坑穩(wěn)定的因素。

豎井平面范圍對基槽開挖造成影響的共包括3條管線，依次為φ1500污水管線、φ500燃?xì)夤芫€、φ350自來水管線，管線埋深1～2m，基坑支護中需對上述管線進行保護。

2.1 地層情況

開挖深度范圍內(nèi)依次為雜填土、第四紀(jì)沉積的粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土③層和砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土③1層，局部為粉砂、細(xì)砂③2層及重粉質(zhì)粘土③3層。

2.2 地下水

開挖深度共2層地下水。第一層地下水類型為上層滯水，穩(wěn)定水位埋深為3.24～4.60m;第二層為潛水，穩(wěn)定水位埋深為7.50～9.50m。

3 基坑支護工程設(shè)計

3.1基坑支護設(shè)計

豎井基坑側(cè)壁安全等級為一級，重要性系數(shù)為1.1。基坑上口線2m范圍內(nèi)不得堆載，2m-8.5m范圍堆載不得超過20kPa。

（2）豎井剖面，基坑支護深度約8.5m，采用格柵倒掛+鎖腳錨桿土釘+內(nèi)支撐支護形式。

① 鎖口圈梁：在井口設(shè)C25現(xiàn)澆混凝土鎖口圈梁一道，斷面尺寸為0.8m（寬）×0.6m（高）。在鎖口圈梁上砌240mm厚維護墻，高出現(xiàn)狀地面0.4m。

② 水平鋼隔柵：豎井的鎖口圈梁以下部分采用噴射混凝土+水平鋼格柵+鋼筋網(wǎng)片的結(jié)構(gòu)。水平鋼格柵上部4.5m范圍豎向每0.5m設(shè)一榀，下部4.0m范圍豎向每0.75m設(shè)一榀。豎向連接筋采用1C20連接，水平間距1.0m，與鎖口圈梁鋼筋焊為一體，端頭嵌入地面不小于0.3m。

③ 支護深度范圍內(nèi)共設(shè)置9排縮腳錨桿土釘，土釘長度為2.0m，端頭設(shè)彎鉤與格柵電焊連接。土釘桿選用1C18螺紋鋼。上部4.5m土釘垂直間距1.0m，下部4m垂直間距0.75m，水平間距1.5m，孔徑Ф100mm，傾角為10°，常壓灌注水灰比為0.5的水泥漿，漿體強度等級不小于M20。

④ 面板采用φ6@300mm×300mm鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)位于豎向連接筋外側(cè)，面層噴射50mm厚的C20混凝土。

⑤深度范圍內(nèi)布設(shè)兩道橫撐，豎向間距2.0m，水平間距2.5m-3.0m。橫撐采用1根25b工字鋼。支撐件采用2×2 C 20螺紋鋼預(yù)埋件，螺紋鋼插入支護結(jié)構(gòu)背后土體不小于1.0m，鋼筋上下均設(shè)置一根 75×75×6角鋼，角鋼長度不小于0.4m，與預(yù)埋螺紋鋼單面焊接相連，每側(cè)角鋼布設(shè)一排M10*70的膨脹螺栓，水平間距10cm，端頭截斷，使之與角鋼平面一致。在角鋼上放置1根25b工字鋼，兩側(cè)端頭與角鋼焊接相連。

（3）豎井與明開挖段連接部位，采用直立土釘墻支護。

設(shè)置3排土釘，土釘長度均為4.0m。土釘桿選用1C18螺紋鋼。土釘間距為1.5m（垂直）×1.0m（水平），孔徑Ф100mm，傾角10°，常壓灌注水灰比0.5的水泥漿，漿體強度等級不小于M20。

面板采用φ6@250mm×250mm鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)外每道土釘與C 14橫向壓筋，橫向壓筋與土釘錨頭采用雙“L”彎鉤焊接相連，土釘墻面層噴射80mm厚的C20混凝土。

3.2管線保護設(shè)計

為保證通過豎井的污水、燃?xì)?、自來水管線在施工過程中正常使用，對其采用如下措施進行保護：

（1）污水管懸吊設(shè)計

懸吊系統(tǒng)由橋架、橫梁、吊筋、錨樁組成。在格柵支護后設(shè)置錨樁，錨樁為φ800的人工挖孔灌注樁，樁長9.5m，7Φ20通長配筋，中間插入一根Φ108鋼管，樁頂設(shè)置一δ10厚鋼板。每側(cè)橫梁采用2根30B的工字鋼，每端超出錨樁樁邊不小于1.0m。吊筋采用1根Φ11的鋼絲繩，間距為0.5m，用不少于3個Y11的鋼絲卡固定，每根吊繩上均設(shè)置一個松緊器，保證吊繩正常發(fā)揮作用。橋架采用1根25b工字鋼，間距為0.5m。

（2）燃?xì)夤芫€懸吊設(shè)計

懸吊系統(tǒng)由橋架、橫梁、吊筋組成。橫梁采用2根30B的工字鋼，每端超出基坑上口不小于2.0m。吊筋采用1根Φ11的鋼絲繩，間距為1.0m，用不少于3個Y11的鋼絲卡固定，每根吊繩上均設(shè)置一個松緊器，保證吊繩正常發(fā)揮作用。橋架采用1根18b槽鋼，上部與燃?xì)夤芫€相接位置設(shè)置橡膠墊，間距為1.0m。

燃?xì)夤芫€為DN500的鋼管，燃?xì)夤芫€被揭露后，外刷防腐涂料，防止鋼管銹蝕。管線外側(cè)采用1根DN559*6鋼管，長4m，剖開后套在現(xiàn)狀燃?xì)夤芫€上，焊接相連。

（3）自來水管線懸吊設(shè)計

懸吊系統(tǒng)由橋架、橫梁、吊筋組成。橫梁采用2根30B的工字鋼，每端超出基坑上口不小于2.0m。吊筋采用1根Φ11的鋼絲繩，間距為1.0m，用不少于3個Y11的鋼絲卡固定，每根吊繩上均設(shè)置一個松緊器，保證吊繩正常發(fā)揮作用。橋架采用1根18b槽鋼，間距為1.0m。

4工程難點

4.1基坑支護平面及剖面布置圖

根據(jù)造價控制指標(biāo)及支護要求，本方案設(shè)計三面封閉，北側(cè)開口。如圖所示：

4.2本工程難點

上述基坑平面布置圖，北側(cè)開口增加基坑不穩(wěn)定性。如有超載或降水過大將會影響基坑的穩(wěn)定性。

5結(jié)束語

本項目完成按此設(shè)計方案施工，實現(xiàn)了在不對既有管線進行改移的前提下，完成了項目的基坑支護工作。在城市基坑支護中，施工場地狹小且基坑深度深，使得格柵倒掛和內(nèi)支撐必然成為基坑支護發(fā)展趨勢之一。特別是在地下管線較多的土層中，管線保護以及管線漏水防護也是此類基坑支護項目的重點。

參考文獻

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