探討基坑支護(hù)技術(shù)運(yùn)用

時(shí)間:2022-04-17 09:09:00

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探討基坑支護(hù)技術(shù)運(yùn)用

1工程概況

某建筑工程平面呈長(zhǎng)方形,基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁PHC500(100)AB—C80I樁長(zhǎng)20m,單樁承載力750kN。采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),地上四層(加坡頂),局部為五層(加坡頂),層高3.6m,地下一層,層高5.1m,總用地面積4185mz,地上建筑面積約4935m2,地下室面積1842m2。底板包括承臺(tái)厚度為1.2m,基坑開(kāi)挖深度6.37.9m,建筑平面尺寸73mx36m,開(kāi)挖面積約2185m2,周長(zhǎng)約220m?;A(chǔ)邊線距北側(cè)河岸最近處約14.5m;距南側(cè)兩棟七層的居民樓外墻最近處約18.Om;距西側(cè)一棟三層磚混辦公樓最近處約6.Om;東面場(chǎng)地比較空曠,距一棵保護(hù)大樹(shù)最近處約4.5m。因此,基坑施工要在保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全下,采取有效措施以確保北側(cè)駁岸及周邊建筑物、道路的安全。

1.1地質(zhì)條件

根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告,場(chǎng)地較平整,地形起伏較小,地勢(shì)基本呈北高南低。場(chǎng)地地面標(biāo)高為11.03~12.Olin。擬建場(chǎng)地范圍內(nèi)依次分布近期人工填土層、新近期沖積形成的粘性土及粉土層、晚期沖積形成的粘性土及砂土層,具體如下:①~雜填土:濕,松散,以粉質(zhì)粘土混建筑垃圾為主;①雜填土:濕,松散,以粉土、粉質(zhì)粘土為主,夾少量碎磚瓦礫,局部夾淤質(zhì)填土;②..粉質(zhì)粘土:可塑,局部軟塑,粉質(zhì)較重,局部夾粉土;②粉土:很濕,稍密,夾較多粉質(zhì)粘土薄層;③一,粉質(zhì)粘土:可塑~硬塑,局部粘土;③。粉砂:飽和,中密,局部夾較多粉土。

1.2水文條件

場(chǎng)地地下水主要為孔隙潛水和微承壓水。微承壓水存于③。層粉砂中,對(duì)本工程基本無(wú)影響,不予考慮。孔隙潛水主要存于①層填土和②層粉土中。地下水主要是降水入滲和河水補(bǔ)給,以蒸發(fā)和向河水補(bǔ)充為主,受季節(jié)性變化影響明顯。年最高水位埋深1.OOm左右,穩(wěn)定水位埋深2.80~3.70m。

2基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

2.1支護(hù)和支撐方案選擇

本工程處于市區(qū),社會(huì)影響較大。因基坑挖深較深,場(chǎng)地土質(zhì)較差,周邊是重點(diǎn)保護(hù)的駁岸和建筑物,對(duì)變形控制要求比較嚴(yán)格。本基坑采用鉆孔灌注樁加一層鋼筋混凝土內(nèi)支撐支護(hù)方案,安全等級(jí)按Ⅱ級(jí)考慮。針對(duì)本基坑平面形狀,將支撐布置成“桁架”對(duì)撐和角撐,支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立,以利于基坑土方開(kāi)挖和地下窀結(jié)構(gòu)施工,減小基坑變形。

2.2支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告中土工試驗(yàn)結(jié)果匯總表,計(jì)算參數(shù)如內(nèi)摩擦角、粘聚力及土的重度值是按每層土質(zhì)的實(shí)際值取值。

(1)土壓力計(jì)算:主動(dòng)土壓力采用矩形分布模式,被動(dòng)土壓力采用三角形模式,并分層計(jì)算。粉土、粘性土采用水合算。

(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算:?jiǎn)沃c(diǎn)按抗傾覆要求確定支護(hù)樁長(zhǎng)度,根據(jù)樁身最大彎矩進(jìn)行樁配筋設(shè)計(jì);止水樁長(zhǎng)按抗?jié)B、抗管涌要求確定。

(3)基坑降水計(jì)算:按基坑四周有止水幃幕情形計(jì)算。

2.3基坑支護(hù)布置

(1)根據(jù)基坑平面形狀將支撐形式布置為“桁架”對(duì)撐和角撐,支撐梁500mmx650mm,主筋2~4+25,腰筋2x2+20,箍筋+8@200,聯(lián)系梁450mm~550mm,主筋2~4+20,腰筋2x2+18,箍筋+8@200,壓頂梁1200ramx600mm,主筋2x4+20,腰筋2×2+18,箍筋+8@200。混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30(圖1)。

(2)因東北角設(shè)計(jì)消防水池,此段豎向支護(hù)采用+800@1000鉆孔灌注樁,樁長(zhǎng)16.5m,西側(cè)鄰近建筑物,此段豎向支護(hù)采用+800@1000鉆孔灌注樁,樁長(zhǎng)13.5m,主筋16+20均勻配筋,箍筋+8@200,加強(qiáng)筋16+2000,其它部位采用+700@1000鉆孔灌注樁,樁長(zhǎng)13.5m,主筋14+18均勻配筋,箍筋+8@200,加強(qiáng)筋16+2000,樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30(圖2)。

(3)基坑止水帷幕根據(jù)地區(qū)水文地質(zhì)資料,場(chǎng)地地卜水和秦淮河水聯(lián)系密切,水位變化隨河水升降影響十分明顯,采用雙排雙軸深攪樁進(jìn)入③層粉質(zhì)粘土不透水層形成全封閉止水帷幕進(jìn)行止水,樁徑700ram,問(wèn)距l(xiāng)O00mm,樁體縱向搭接200ram,樁深13~15m。

(4)基坑排水坑內(nèi)降水對(duì)坑外水位下降影響很小,對(duì)周圍環(huán)境影響較小,基坑內(nèi)采用管井結(jié)合明溝加集水坑方式進(jìn)行疏干,管井抽排地下水,明溝排基坑地表水。同時(shí)在地表采用明溝排水,以阻斷和排除流向基坑的地表水,基坑四周用磚砌200mmx2OOmm的排水明溝,表面粉1:2.5水泥砂漿.在四角設(shè)集水坑。少基坑暴露時(shí)間,達(dá)到有效控制支護(hù)結(jié)構(gòu)變形。因施工場(chǎng)地較小,挖出的土嚴(yán)禁堆放在基坑四周,應(yīng)及時(shí)運(yùn)走,嚴(yán)禁挖土設(shè)備碰撞或停放在支撐桿件或支護(hù)樁上,注意保護(hù)已施工的工程樁。不得局部一次開(kāi)挖過(guò)深,以免引起支護(hù)樁產(chǎn)生過(guò)大位移。因地下室結(jié)構(gòu)整體澆筑,內(nèi)支撐先于主體結(jié)構(gòu)施工前拆除。拆前,在基坑支護(hù)樁與地下室底板問(wèn)澆筑500mm厚C20混凝土替代支撐,同時(shí)加強(qiáng)監(jiān)測(cè),如有異常情況,分析原因,在其薄弱點(diǎn)加臨時(shí)支撐。

3基坑支護(hù)工程施工監(jiān)測(cè)

由于基坑位于秦淮河邊,地下水特別豐富,四周有建筑物,在施工期間應(yīng)加強(qiáng)基坑變形監(jiān)測(cè),主要內(nèi)容是支護(hù)樁水平位移、土體的深層水平位移、支撐軸力、水位變化、沉降觀測(cè)。據(jù)主體結(jié)構(gòu)施工結(jié)束的所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)整理分析,支護(hù)結(jié)構(gòu)的圈梁水平位移最大是15.46ram,土體深層側(cè)位移最大變形是21.66ram,支撐軸力最大是398.8kN,周圍環(huán)境沉降量最大1.51mm,地下水位基本沒(méi)有變化,所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均在設(shè)計(jì)控制范圍內(nèi),均滿足設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范規(guī)定,證明支護(hù)結(jié)構(gòu)安全可靠,結(jié)構(gòu)變形小,整體功能較好,支護(hù)方案取得較好的效果。

4結(jié)語(yǔ)

本工程采用了鉆孔灌注樁加一層鋼筋混凝土內(nèi)支撐支護(hù)模式,經(jīng)過(guò)了實(shí)際考驗(yàn),工作狀態(tài)良好,說(shuō)明設(shè)計(jì)方案是合理的、可行的。深基坑工程是多種復(fù)雜因素相互影響的臨時(shí)性系統(tǒng)工程,難以進(jìn)行定量的理論研究與計(jì)算,仍然靠半經(jīng)驗(yàn)半理論的方法解決問(wèn)題。容易形成兩種傾向:一方面由于不重視而造成基坑事故;另一方面偏于保守造成很大的浪費(fèi)。從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看,本工程設(shè)計(jì)偏于保守。因此需要適用于工程特性的新理論、新方法,使設(shè)計(jì)指標(biāo)與工程動(dòng)態(tài)變化情況相接近。監(jiān)測(cè)是基坑施工中的眼睛,掌握基坑和周圍環(huán)境的變化情況,檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的正確性,為施工提供準(zhǔn)確的資料。因此監(jiān)測(cè)是施工過(guò)程中必不可少的手段,及時(shí)測(cè)出動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),出現(xiàn)異常值時(shí),要加密監(jiān)測(cè)頻率,調(diào)整施工進(jìn)程,分析原因,采取相應(yīng)措施。