探討基坑支護技術運用

時間:2022-04-17 09:09:00

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探討基坑支護技術運用

1工程概況

某建筑工程平面呈長方形,基礎采用預應力鋼筋混凝土管樁PHC500(100)AB—C80I樁長20m,單樁承載力750kN。采用鋼筋混凝土框架結構,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。底板包括承臺厚度為1.2m,基坑開挖深度6.37.9m,建筑平面尺寸73mx36m,開挖面積約2185m2,周長約220m?;A邊線距北側河岸最近處約14.5m;距南側兩棟七層的居民樓外墻最近處約18.Om;距西側一棟三層磚混辦公樓最近處約6.Om;東面場地比較空曠,距一棵保護大樹最近處約4.5m。因此,基坑施工要在保證支護結構的安全下,采取有效措施以確保北側駁岸及周邊建筑物、道路的安全。

1.1地質條件

根據(jù)巖土工程勘察報告,場地較平整,地形起伏較小,地勢基本呈北高南低。場地地面標高為11.03~12.Olin。擬建場地范圍內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,以粉質粘土混建筑垃圾為主;①雜填土:濕,松散,以粉土、粉質粘土為主,夾少量碎磚瓦礫,局部夾淤質填土;②..粉質粘土:可塑,局部軟塑,粉質較重,局部夾粉土;②粉土:很濕,稍密,夾較多粉質粘土薄層;③一,粉質粘土: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,對本工程基本無影響,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給,以蒸發(fā)和向河水補充為主,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基坑支護設計

2.1支護和支撐方案選擇

本工程處于市區(qū),社會影響較大。因基坑挖深較深,場地土質較差,周邊是重點保護的駁岸和建筑物,對變形控制要求比較嚴格。本基坑采用鉆孔灌注樁加一層鋼筋混凝土內支撐支護方案,安全等級按Ⅱ級考慮。針對本基坑平面形狀,將支撐布置成“桁架”對撐和角撐,支護結構與主體結構相對獨立,以利于基坑土方開挖和地下窀結構施工,減小基坑變形。

2.2支護結構計算

根據(jù)地質報告中土工試驗結果匯總表,計算參數(shù)如內摩擦角、粘聚力及土的重度值是按每層土質的實際值取值。

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

(2)支護結構計算:單支點按抗傾覆要求確定支護樁長度,根據(jù)樁身最大彎矩進行樁配筋設計;止水樁長按抗?jié)B、抗管涌要求確定。

(3)基坑降水計算:按基坑四周有止水幃幕情形計算。

2.3基坑支護布置

(1)根據(jù)基坑平面形狀將支撐形式布置為“桁架”對撐和角撐,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?;炷翉姸鹊燃壘鶠镃30(圖1)。

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

(3)基坑止水帷幕根據(jù)地區(qū)水文地質資料,場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入③層粉質粘土不透水層形成全封閉止水帷幕進行止水,樁徑700ram,問距l(xiāng)O00mm,樁體縱向搭接200ram,樁深13~15m。

(4)基坑排水坑內降水對坑外水位下降影響很小,對周圍環(huán)境影響較小,基坑內采用管井結合明溝加集水坑方式進行疏干,管井抽排地下水,明溝排基坑地表水。同時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.在四角設集水坑。少基坑暴露時間,達到有效控制支護結構變形。因施工場地較小,挖出的土嚴禁堆放在基坑四周,應及時運走,嚴禁挖土設備碰撞或停放在支撐桿件或支護樁上,注意保護已施工的工程樁。不得局部一次開挖過深,以免引起支護樁產生過大位移。因地下室結構整體澆筑,內支撐先于主體結構施工前拆除。拆前,在基坑支護樁與地下室底板問澆筑500mm厚C20混凝土替代支撐,同時加強監(jiān)測,如有異常情況,分析原因,在其薄弱點加臨時支撐。

3基坑支護工程施工監(jiān)測

由于基坑位于秦淮河邊,地下水特別豐富,四周有建筑物,在施工期間應加強基坑變形監(jiān)測,主要內容是支護樁水平位移、土體的深層水平位移、支撐軸力、水位變化、沉降觀測。據(jù)主體結構施工結束的所有監(jiān)測數(shù)據(jù)整理分析,支護結構的圈梁水平位移最大是15.46ram,土體深層側位移最大變形是21.66ram,支撐軸力最大是398.8kN,周圍環(huán)境沉降量最大1.51mm,地下水位基本沒有變化,所有監(jiān)測數(shù)據(jù)均在設計控制范圍內,均滿足設計及有關規(guī)范規(guī)定,證明支護結構安全可靠,結構變形小,整體功能較好,支護方案取得較好的效果。

4結語

本工程采用了鉆孔灌注樁加一層鋼筋混凝土內支撐支護模式,經過了實際考驗,工作狀態(tài)良好,說明設計方案是合理的、可行的。深基坑工程是多種復雜因素相互影響的臨時性系統(tǒng)工程,難以進行定量的理論研究與計算,仍然靠半經驗半理論的方法解決問題。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。從監(jiān)測數(shù)據(jù)來看,本工程設計偏于保守。因此需要適用于工程特性的新理論、新方法,使設計指標與工程動態(tài)變化情況相接近。監(jiān)測是基坑施工中的眼睛,掌握基坑和周圍環(huán)境的變化情況,檢驗設計的正確性,為施工提供準確的資料。因此監(jiān)測是施工過程中必不可少的手段,及時測出動態(tài)數(shù)據(jù),出現(xiàn)異常值時,要加密監(jiān)測頻率,調整施工進程,分析原因,采取相應措施。