基坑支護典型工程實例設(shè)計方案.doc

第八章 基坑典型工程實例建筑基坑工程的設(shè)計與施工技術(shù)形式多樣，實際工程影響因素很多，與(一般)巖土工程特性一樣，基坑工程有著先實踐，后理論的特點，迄今為止，我國已有大量的較成功的深基坑工程實踐經(jīng)驗，但也有一些失敗的教訓(xùn)。為了全面地了解建筑基坑的設(shè)計與施工特點，便于設(shè)計人員在計算時參考工程經(jīng)驗，本章選擇了一些較成功的基坑工程實例。所選實例主要考慮以下幾點：(1)工程規(guī)模大且典型的深基坑；(2)在某一方面具有突出的特色；(3)對以后基坑工程有指導(dǎo)意義。另外，對幾種典型的懸臂樁墻圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算也通過實例進行了詳細介紹。實例一 樁墻結(jié)構(gòu)設(shè)計1懸臂樁墻設(shè)計已知：懸臂樁墻結(jié)構(gòu)擋土高度=3m；砂土y=19kNm2；P一30，無地下水，鋼板樁允許應(yīng)力口=240MPa，如圖8-1。確定板樁墻所需長度L和所需截面矩?？蛇x用單位重度845Nm的300300工字鋼(W-365cm3m)。2單支撐樁墻設(shè)計已知：擋土高度H=6m，砂土7=19kNm3，無地下水，采用橫向支撐，間隔2m。作用點在墻后地面下1m處；鋼板樁，允許撓曲應(yīng)力240MPa，按自由支座進行設(shè)計。求：板樁所需長度L、支撐作用力F和所需截面矩W(見圖8-2)。解3拉錨板樁計算某工程挖土深6m，采用拉錨板樁擋土，將板樁后挖去1m深、12m寬的溝槽，地面荷載為條形荷載30kNm2，寬6m，離板樁2m，地質(zhì)情況如圖8-3所示。基坑內(nèi)為密集鋼筋混凝土樁，板樁外設(shè)井點降水，井點管長7m。解(1)選用的各層土的P、c值，在井點降水范圍內(nèi)的認(rèn)f值進行調(diào)整，板樁后主動側(cè)壓力(2)地面荷載：由于在板樁后預(yù)先挖了Im深的溝槽，計算土壓力時以Im深處起算，該Im厚的土作為地面荷載，其值為4多層支撐板樁墻計算某工程地下室，挖土深9m，樁基承臺厚4m，土質(zhì)情況如圖8-4所示。鋼板樁選用V號ESP，每延長米截面模量一382106mm3，慣性矩，一955108mm4，彈性模量E=206105Nmm2。解由于在板樁內(nèi)設(shè)井點降水，且為密集樁基，故對板樁墻前在9m以下的內(nèi)摩擦角P和內(nèi)聚力f進行調(diào)整，分別乘14和13系數(shù)。挖土和支撐的程序為：第一階段挖土一第一層支撐一第二階段挖土一第二層支撐-一第三階段挖土-一第三層支撐-一第四階段挖土-一加層墊層-一拆除第三層支撐?，F(xiàn)分別對各階段的板樁受力情況進行分析計算。(1)第一階段挖土完成，板樁呈懸臂狀，挖土深32m。第一階段挖土板樁計算簡圖見圖8-5。實例二 最大最深基坑工程-上海金茂大廈金茂大廈位于浦東陸家嘴隧道出口處南面，工程占地23萬m2，建筑總面積29萬m2，地下3層，地上88層，塔尖標(biāo)高420m(見圖8-10)。地下3層面積約6萬m2，基坑開挖面積近2萬m2(見圖8-11)，開挖深度主樓為1965m，裙房為151m。主樓下有429根直徑914鋼管樁，樁長65m，送樁175m；裙房下有632根直徑609鋼管樁，樁長33m，送樁135m。該工程由中國上海對外貿(mào)易中心股份有限公司投資，美國SOM設(shè)計事務(wù)所設(shè)計，上海建工集團總公司承包。1基坑工程特點該工程是目前上海地區(qū)基礎(chǔ)工程施工中最大最深的工程項目。其主要特點為：(1)作為基礎(chǔ)外墻圍護工程的地下連續(xù)墻兼有承重墻的職能，地下墻壁厚1m，深36m。由于地下墻內(nèi)壁不設(shè)內(nèi)襯，這就要求施工單位在地下墻施工中確保施工質(zhì)量，尤其在槽段的接縫處理，槽底沉渣清理，整個墻體的防滲等方面，必須嚴(yán)格把關(guān)。(2)基坑的臨時支撐采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土支撐。(3)基礎(chǔ)土方量大，達30萬rn3。(4)由于基礎(chǔ)施工采用二階段開挖方案，所以在主樓核心筒和地下室鋼結(jié)構(gòu)吊裝時，混凝土支撐應(yīng)不碰這些結(jié)構(gòu)，故支撐設(shè)計應(yīng)做到四避讓：避讓塔樓核心筒、避讓地下室鋼結(jié)構(gòu)、避讓裙房地梁、避讓基礎(chǔ)鋼管樁。這些都給支撐平面布置帶來了許多困難。2基坑支護的設(shè)計(1)設(shè)計方案比選在金茂大廈基礎(chǔ)工程中，SOM設(shè)計事務(wù)所原設(shè)計是采用斜拉錨方案。在主樓部分，斜拉錨共設(shè)六道；在裙房部分，斜拉錨共設(shè)四道。斜拉錨的使用角度為45，錨固于72層砂土層，在根部1015m范圍灌注水泥漿。斜拉錨由鋼筋束組成，斜拉錨的錨固設(shè)計強度為150t(使用荷載)。鋼筋混凝土內(nèi)支撐方案由上海建工(集團)投標(biāo)提出，在主樓部分，內(nèi)支撐設(shè)四道，第一道支撐標(biāo)高一34m；第二道支撐標(biāo)高83m；第三道支撐標(biāo)高一131m；第四道支撐標(biāo)高一171m。在裙房部分，內(nèi)支撐設(shè)三道，標(biāo)高同主樓部分。由于這一施工方案在上海有成熟的施工經(jīng)驗，施工可靠性強，在施工費用方面也不比斜拉錨施工方案多，所以最后經(jīng)過比選認(rèn)為對于金茂大廈基坑支護鋼筋混凝土內(nèi)支撐施工方法較適合。(2)巖土參數(shù)取值和土壓力在表8-1中，除主動土壓力由計算得到外，其余均由地質(zhì)資料獲得。對于基坑圍護擋土墻的主動土壓力，由于朗金理論的計算結(jié)果比較適合上海軟土地基的客觀情況，故可根據(jù)朗金主動土壓力計算公式得到土壓力分布。(3)基坑支護設(shè)計反力包絡(luò)圖根據(jù)主動土壓力分布圖進行綜合，得到四道內(nèi)支撐作用點支撐反力包絡(luò)圖(見圖8-12)。根據(jù)朗金理論計算，第四道支撐的反力應(yīng)大于第三道支撐的反力，但從各種資料和文獻中查閱出，當(dāng)挖土達到一定的深度時，由于深層土的變形滯后性，可對支撐反力作適當(dāng)調(diào)整，故第四道支撐減為791kNm。(4)基坑支護設(shè)計工況工況1：主樓和裙房第一次挖土結(jié)束；工況2：主樓第一道支撐和主樓第二次挖土結(jié)束；工況3：主樓第二道支撐和主樓第三次挖土結(jié)束；工況4：主樓第三道支撐和主樓第四次A挖土結(jié)束；工況5：主樓第四道支撐和主樓第四次8挖土結(jié)束；工況6：裙房第二次挖土結(jié)束；工況7：裙房第二道支撐和裙房第三次挖土結(jié)束；工況8：裙房第三道支撐和裙房第四次挖土結(jié)束；工況9：所有內(nèi)支撐拆除和地下室三層樓板均結(jié)束。根據(jù)以上分析的邊界條件以及各工況，用計算機SAP90程序進行計算可得到地下連續(xù)墻和鉆孔灌注樁的彎矩包絡(luò)圖、剪力包絡(luò)圖和位移包絡(luò)圖。(5)地下連續(xù)墻和鉆孔灌注排樁配筋設(shè)計根據(jù)地下連續(xù)墻在各工況下的包絡(luò)圖可得地下連續(xù)墻配筋包絡(luò)圖，然后按配筋包絡(luò)圖配筋。圖8-13是以主樓某標(biāo)準(zhǔn)槽段配筋圖。根據(jù)鉆孔灌注排樁在各工況下的包絡(luò)圖得到排樁配筋(圖8-14)，鉆孔排樁直徑為561200，間距為1400，樁頂標(biāo)高為一87m，樁長24m，樁底標(biāo)高為一327m。根據(jù)本工程鋼筋混凝土內(nèi)支撐四避讓原則得第一、第二、第三道內(nèi)支撐平面布置。用計算機SAP90程序進行計算，可得各道支撐在各點的變位值，水平彎矩值，豎向彎矩值，軸力值以及各節(jié)點的反力值等。第一道水平支撐的腰梁段面1000800(6)，塔吊行走支撐斷面8001000，其它斷面分別為800800、700800、600600。第二道水平支撐的腰梁1200800，大開間側(cè)支撐斷面為900X 800，其它支撐斷面為800X 800和600X 600。第三道水平支撐的腰梁為1200X800、大開間處大多為1000800、局部桿件為ii00800，其它支撐斷面分別為900800、700700。第四道支撐與第三道支撐相同。根據(jù)前面的分析可得各斷面的配筋圖，圖8-15及圖8-16是典型斷面的配筋圖。立柱支撐由兩部份構(gòu)成，埋入坑底以下的為鉆孔灌柱樁，坑底以上部份為格構(gòu)式鋼結(jié)構(gòu)柱，該柱插入鉆孔灌柱樁內(nèi)5m，塔樓區(qū)域的鉆孔樁徑為聲1000、樁長20m、格構(gòu)柱外形截面尺寸600600、肢件為1160014、裙房區(qū)域的鉆孔樁直徑為850、樁長225m、格構(gòu)柱截面尺寸為480x480、肢件為1140X14。格構(gòu)柱的鋼材為A3鋼。根據(jù)各道支撐反力圖進行計算，可得鉆孔樁配筋(見圖8-17)。3基坑支護的施工本工程設(shè)計方SOM要求采用剛性接頭，所以給施工帶來了難題。作為基礎(chǔ)支護工程的地下墻兼有承重的職能，且地下墻將作為地下室的外墻內(nèi)側(cè)面設(shè)有內(nèi)襯，所以對防水性和質(zhì)量均有較高要求。本工程首次使用了C40高強度水下混凝土，給工程帶來了新的課題，由于工程樁較地下連續(xù)墻先施工，而部分送樁孔距地下連續(xù)墻很近，給地下連續(xù)墻施工帶來了不利影響；又由于地下連續(xù)墻深36m，支承在7-2土層，而7-1土層和7-2土層土質(zhì)較硬，成槽極為閑難地下連續(xù)墻采用了新型的柔性接頭(見圖8-18)，標(biāo)準(zhǔn)雌槽段長54m，標(biāo)準(zhǔn)雄槽段長6Om，施工時采用間隔跳躍式施工方式。用兩臺進口液壓成槽機分區(qū)流水進行施工。在距地下連續(xù)墻較近的送樁孔進行壓漿處理，保證地下連續(xù)墻成槽質(zhì)量。在完成的地下連續(xù)墻外側(cè)近接頭區(qū)域進行劈裂壓漿施工，保證地下連續(xù)墻的坑滲能力。在7-1層，7-2層標(biāo)高處，若導(dǎo)桿式液壓成槽機成槽困難。即用導(dǎo)桿式成槽機成槽7-1層以上部分。由繩牽式成槽機成槽7-1層和7-2土層。采用兩只油壓千斤頂，加扁擔(dān)，分節(jié)頂升法預(yù)拔接頭箱。導(dǎo)墻底部的土層必須是原狀土，防止成槽時上口坍方。使用導(dǎo)桿式成槽機施工時，用經(jīng)緯儀控制成槽垂直度；為了確保槽壁穩(wěn)定，槽內(nèi)泥漿液面高度要求控制在導(dǎo)墻頂面下200mm左右。在雄槽施工時，要求對雌槽進行刷接頭處理，并隨時用清水沖洗接頭刷，使接頭連接的質(zhì)量達到要求。采用空氣吸泥方法進行清基，使沉渣控制在200mm以內(nèi)。由于原沉樁孔距槽壁較近，孔隙水壓力較高，易造成槽壁坍方，為此，在成槽前對原沉樁孔四周進行地基加固處理。鉆孔灌注樁是支護結(jié)構(gòu)，共分為兩類：第一類是支承鋼筋混凝土內(nèi)支撐的，第二類是主樓擋土圍護排樁，各種類型鉆孔樁的直徑、孔底標(biāo)高見表8-2。用日產(chǎn)履帶式液壓鉆機(干鉆機)成孔施工灌注樁。由于與地下連續(xù)墻同時施工，要求在使用場地上與地下連續(xù)墻施工進行流水作業(yè)。聲850樁用聲1100護口管；聲1000樁用61300護口管；聲1200樁用聲1400護口管，護口管長67m。鋼筋籠分兩節(jié)吊放，鋼立柱在地面拼裝一次吊放，鋼筋籠與鋼立柱在洞口電焊連接。采用人造泥漿護壁保持孔壁穩(wěn)定，泥漿比重為106115，粘度控制在20s30s之間。二次清孔采用正循環(huán)方式，在清孔效果不理想時，結(jié)合反循環(huán)方式清孔，立柱樁沉渣控制在10Omm以內(nèi)，排樁沉渣控制在300mm以內(nèi)。鉆孔灌注樁的標(biāo)號為C30水下，在現(xiàn)場進行自拌?；炷猎跐补嘀?，導(dǎo)管埋入混凝土中要求不小于3m，保證混凝土實度和翻漿能力。對于擴孔現(xiàn)象較大的圍護排樁，采用外包錦綸布的做法施工。各道鋼筋混凝土內(nèi)支撐標(biāo)號均為C30。每次土方開挖到各道支撐底時，開始內(nèi)支撐施工，內(nèi)支撐腰梁與地下墻的連接用聲28錨固鋼筋，采用錐螺紋連接方式。內(nèi)支撐腰梁與鉆孔排樁的連接用5628錨固鋼筋，采用電焊連接方式，在主樓與裙房支撐分界處留設(shè)臨時施工縫，并預(yù)留插筋和預(yù)埋件，在裙房支撐施工時，將裙房連接鋼筋電焊在主樓支撐預(yù)件上，使主樓與裙房支撐連成一體。4基坑降水工程的施工根據(jù)承壓水計算公式式中K-分層土容重；ti-分層土厚度；比-水的容重：f-基坑底至不透水層頂?shù)木嚯x；為了滿足主樓基坑挖土階段的降水要求，基坑降水采用淺層降水與深層降水相結(jié)合的方法。由于第一階段主樓挖土挖到一1965m標(biāo)高，裙房挖到一40m標(biāo)高，所以第一階段主樓采用深層降水方法，而裙房采用淺層的降水方法。淺層降水采用sl輕型井點，井點管長7m，深層降水采用SB一1深井泵，井管長22m。在基坑內(nèi)深井泵的布置分兩種類型，一種是可以固定在主樓支撐上保留的，另一種是在支撐的大空間中，這部分深井泵將隨挖土過程分別拆除，在基坑內(nèi)深井泵共有28臺，其中9臺將隨挖土拆除。在第一次挖土前，在地下連續(xù)墻以內(nèi)整個基坑范圍內(nèi)，打設(shè)6套輕型井點，輕型井點管間距控制在24m左右，井點管長6m，這部分輕型井點在第一次挖土后將拆除。在主樓施工時，為了保證土方邊坡及車道邊坡的穩(wěn)定，考慮在裙房區(qū)域主樓邊坡處及車道處共設(shè)8套輕型井點，輕型井點在第一次挖土后打設(shè)。5土方工程施工本工程土方總量約30萬m3，開挖面積達2萬m2。為了加快主樓施工進度，土方開挖分二期進行。第一期為15萬m3，裙房開挖到一32m標(biāo)高，主樓開挖到一1965m標(biāo)高。第二期裙房再開挖到一15Im標(biāo)高。6施工環(huán)境監(jiān)測為了指導(dǎo)基坑施工、基坑安全，施工期間進行了內(nèi)容多樣的施工環(huán)境監(jiān)測。監(jiān)測工作自基坑開挖，到地下結(jié)構(gòu)施工完成止，歷時長達2年多，積累了大量的數(shù)據(jù)，為今后基坑工程提供了非常有價值的資料。整個施工環(huán)境監(jiān)測的內(nèi)容如下：(1)地下連續(xù)墻變形監(jiān)測：地下連續(xù)墻頂端的沉降觀測；地下連續(xù)墻頂端的水平位移觀測；地下連續(xù)墻變形觀察(測斜)。(2)基坑支撐系統(tǒng)監(jiān)測：鋼立柱頂端沉降觀察；水平支撐和膜梁應(yīng)力測試。(3)擋土鉆孔灌注樁觀測：擋土鉆孔灌注樁變形觀測(測斜)；擋土鉆孔灌注樁頂端水平位移觀測。(4)地下水位觀測：主樓和裙房基坑地下水位觀測。(5)鄰近土體觀測：基坑外深層土的水平位移觀測(埋設(shè)測斜管)；基坑內(nèi)深層土體垂直位移觀測(基坑隆起)。(6)孔隙水壓力觀測。(7)施工區(qū)鄰近地下管線的水平、垂直位移觀測。(8)施工區(qū)周圍房屋觀測：施工區(qū)周圍房屋的垂直位移觀測；施工區(qū)周圍房屋的裂縫觀測。為了便于保存、充分利用基坑施工環(huán)境監(jiān)測資料，建立了金茂大廈基礎(chǔ)工程施工期間監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫包括打樁期間的監(jiān)測數(shù)據(jù)以及基坑開挖期間的監(jiān)測數(shù)據(jù)，內(nèi)容非常豐富。7結(jié)語通過該工程的基礎(chǔ)旋工，對于大面積超深基坑的支護，只要采用合適的布局和鋼筋混凝土為主體的支撐即可取得預(yù)想的結(jié)果。金茂大廈為超深基礎(chǔ)的設(shè)計與施工創(chuàng)造了又一個典范。為了縮短總工期，采用分階段開挖土方，突出重點是有效的。超深基礎(chǔ)的施工要特別注意承壓水的影響，因此對原先的勘NSL要進行嚴(yán)格封閉處理，以防承壓水從孔中涌出。對于特深的基礎(chǔ)工程如能結(jié)合半逆作法施工則將產(chǎn)生更大的經(jīng)濟和社會效益，達到事半功倍之效果?；A(chǔ)施工中的監(jiān)測工作要做到信息化施工，通過監(jiān)測資料指導(dǎo)技術(shù)人員提高施工組織的指導(dǎo)和決策的水平，使基礎(chǔ)施工安然無恙。實例三 北京特深基坑工程-東方廣場東方廣場位于東長安街路北，王府井大街與東單北大街之間，占地面積約11萬m2，建筑面積約87萬m2?；娱_挖東西長約480m，南北寬約190m，開挖深度在1523m，土方量176萬m3。基坑平面如圖8一19所示。1地質(zhì)情況土層分布及水文地質(zhì)情況為：雜填土：層底標(biāo)高在40004100，層厚約56m；以建筑垃圾為主，可塑，松散。粉質(zhì)粘土：層底標(biāo)高在33003600，層厚約67m；黃褐色，土質(zhì)不均，局部夾粉土，飽和，可塑。細砂：層底標(biāo)高在2900-3100，層厚約56m；黃褐色，含卵礫石，局部夾中粗砂，密實。卵石層：層底標(biāo)高在25002700，層厚約45m，雜色，直徑一般為35cm，最大8cm，局部夾粉粘土和砂礫石層，飽和，密實。粉質(zhì)粘土：層底標(biāo)高在19002100，層厚約57m；黃褐色，土質(zhì)不均，局部夾粉土和砂礫石薄層，飽和，可塑。卵石層：層底標(biāo)高在8O01500，層厚約69m；雜色，以火成巖和堅硬的沉積巖為主，飽和，密實。地下水分為三層：上層滯水，水位標(biāo)高36004300；潛水，存在于第層卵石層中，水位標(biāo)高27002950，是較穩(wěn)定的地下水；承壓水，存在于第層卵石層中，靜止水位標(biāo)高在20002300左右，水頭高度約21m。2深基坑支護設(shè)計東方廣場工程由香港巴馬丹拿國際公司設(shè)計，包括基坑工程支護設(shè)計。在1994年巴馬提出以下方案：基坑深度按160m計算，采用人工挖孔樁作擋土結(jié)構(gòu)，樁長185m，樁徑分別為1000、1200、1500，樁間距為1000、1800、1500；設(shè)置三道錨桿，錨桿做在護坡樁上，為非預(yù)應(yīng)力錨桿，最大設(shè)計軸力1656kN，采用4聲40+5632粗鋼筋制作，錨桿鉆孔孔徑為200mm。經(jīng)研究原設(shè)計后，對土方工程、基坑支護重新安排，向甲方提出如下方案：采用護坡樁加錨桿的支護結(jié)構(gòu)是可行的，但擋土樁應(yīng)采用機械鉆孔，樁徑為800，樁間距為1500，錨桿層數(shù)減為二道，而且不應(yīng)做在護坡樁上，錨桿采用預(yù)應(yīng)力鋼鉸線，更有利于支護結(jié)構(gòu)的變形控制。與原方案相比，僅材料用量就減少很多，如護坡樁的混凝土可減少50，錨桿鉆孔長度減小60，而增加的是樁頂上一道2m高的磚砌擋土墻。(1)擋土支護方案根據(jù)同深度、支護要求的不同，在基坑四周劃分六個部位九個類型，分別采用鋼筋混凝土灌注樁、H488工字鋼樁加錨桿的支護方式，錨桿分別有一層、二層和三層，局部位置加打土釘。(2)挖土方案土方挖運按先中間、后四周及分層開挖的原則進行，全部采用內(nèi)坡道，挖土機、翻斗車進入基坑。根據(jù)現(xiàn)場道路的出入口位置，設(shè)置若干臨時坡道，并隨著工程進度交換坡道位置。最后一個坡道采用接力挖土法，布置810臺挖土機分4層挖土，以后留2臺在坑內(nèi)進行土方倒運，基坑上用2臺拉鏟挖土機挖土。土方完成后，用50t汽車吊，將挖土機吊運出基坑。(3)降水采用管井井點帷幕法降低水位，在基坑邊按井距6m布井；在基坑內(nèi)中間按30m布井，同時設(shè)置水位觀測井若干。3擋土支護設(shè)計混凝土灌注樁樁間距15m，樁徑局部為聲1000，其它地方為800；H488工字鋼樁樁間距為1m。使用材料：護坡樁、樁頂混凝土為C30強度等級，錨桿鋼鉸線采用低松弛1860級；錨桿灌漿水泥采用普通525號(素水泥漿)；腰梁采用I258、I328、I368、I408普通工字鋼，其它鋼板采用3號鋼。附加荷載：協(xié)和醫(yī)院活荷載10kNm，恒載45kNm，其它部位，活荷載10kNm；西側(cè)錨桿水平長度不大于18m，北側(cè)(西)首層錨桿標(biāo)高在一7m以下，北側(cè)(東)首層錨桿標(biāo)高在一8m以下。4計算支護結(jié)構(gòu)按等值梁法計算。另外，用m法對所有類型進行復(fù)核，并計算出各個類型的樁頂位移。計算結(jié)果同等值梁法比較參見表8-3。通過比較，可得如下結(jié)論：樁錨支護結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵在于錨桿的安全性，而彎矩從各種試驗及經(jīng)驗看是可以折減的，其安全性有一定保障。所以選用等值梁法作為設(shè)計方法，其錨固力、彎矩計算結(jié)果都有一定的可靠度，是安全可行的。5試驗與監(jiān)測(1)本工程錨桿施工、試驗、監(jiān)測基本按照錨桿施工規(guī)范(CECS22：90)進行，在錨桿旋工前進行了3組基本試驗，施工過程中對每根錨桿做拉拔位移記錄，并按5的比例進行驗收試驗，對各類型錨桿進行長期的應(yīng)力監(jiān)測，對擋土樁做傾斜觀測?；驹囼灩沧隽?5根，根據(jù)試驗結(jié)果確定錨固體與土體間粘結(jié)強度，分析粉質(zhì)粘土與砂卵石的剪切強度，驗證錨桿設(shè)計參數(shù)與施工工藝的合理性。按錨桿總數(shù)5的比例做錨桿驗收試驗，錨桿張拉力達到12倍設(shè)計軸力。凡是在張拉過程中位移不收斂視為不合格，按錨桿張拉方法做加強處理。(2)位移監(jiān)測在擋土樁錨桿標(biāo)高處、樁頂連梁上、錨桿標(biāo)高腰梁位置設(shè)置護坡樁的位移觀測點，由專門的位移測量小組負責(zé)每天監(jiān)測。從測量結(jié)果得出以下幾點結(jié)論：由于混凝土灌注樁剛度大，除懸臂端位移較大，其它部位因錨桿的預(yù)應(yīng)力作用，位移較??；錨桿的預(yù)應(yīng)力大大減少了樁的位移，只要保證錨桿的預(yù)應(yīng)力，也就控制了樁的位移。樁頂位移決定于樁的懸臂長度，可以看出，懸臂長度小于3m，樁頂位移在10ram左右，懸臂長度在5m以上，樁頂位移將增加很大。由于理論計算未考慮錨桿的預(yù)應(yīng)力作用，所以錨桿理論計算位移比實際位移要大。(3)錨桿應(yīng)力的監(jiān)測錨桿軸力的監(jiān)測采用鋼弦式錨索計進行長期監(jiān)測，錨桿鎖定后10天內(nèi)每天一次，10天后每10天一次，1個月后每月一次。共測試17根錨桿。錨桿應(yīng)力監(jiān)測除了用錨索計外，還對4的錨桿采取再張拉方式監(jiān)測錨桿軸力的變化。再張拉的方法為：在錨盤上加反向肋承壓板，加千斤頂后施加荷載，肉眼觀察錨盤的移動，以錨盤脫離承壓板時的荷載作為錨桿的實際軸力。6設(shè)計、施工問題(1)樁頂連梁上擋土墻的考慮樁錨支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計，其樁頂標(biāo)高往往比自然地面標(biāo)高下降24m，然后在樁頂上做混凝土連梁，在連梁上砌筑擋土墻。這種作法主要是考慮護坡樁施工因素，如在雜填土中鉆孔困難、容易塌孔。(2)樁嵌固段不足問題由于基坑設(shè)計深度的變化，使得原來已施工的護坡樁埋深減少，本工程中多個地方出現(xiàn)這種情況。尤其在基坑南側(cè)，1994年開工時基坑設(shè)計標(biāo)高為28375m，樁埋深38m，1997年復(fù)工后基坑標(biāo)高改為23875m與25935m，分別加深45m與244m，使得一部分樁已懸在空中，另一部分樁埋深只剩下136m。對此，咨詢公司提出多個方案，如接樁法、混凝土樁加錨桿法、土釘支護等，經(jīng)過與甲方、設(shè)計公司多次協(xié)商后采取以下方案：在基坑護坡樁邊留一個土臺，并向坑內(nèi)放坡，土臺高34m，寬14m，這樣在外觀上保留了樁的埋深；在土臺1：50公分加打一層錨桿，錨桿總層數(shù)由二層變?yōu)槿龑?，設(shè)計時按二層錨桿、土臺頂面標(biāo)高進行設(shè)計，此時樁的嵌固段受到的被動土壓力為，不考慮土臺的作用，也就是說實際上不存在被動土壓力，將此力N用第三層錨桿力來代替。上述方案通過三層錨桿的作用平衡了主動土壓力，保證了樁的穩(wěn)定，實施后經(jīng)過軸力監(jiān)測和位移監(jiān)測，都沒有不利情況發(fā)生。(3)基坑外市政施工的影響由于工程的需要，在基坑開挖的同時，基坑北側(cè)進行豎向電纜井及橫向電纜溝的施工。豎井及電纜溝距坑邊4m，方形豎井尺寸為45m，圓形豎井尺寸直徑為4m，電纜溝高約3m。在基坑挖至設(shè)計標(biāo)高后，其方形豎井挖至首層錨桿標(biāo)高，工人切斷了穿過井內(nèi)的4根錨桿，形成了基坑局部的不穩(wěn)定，樁的位移有所增大。由于發(fā)現(xiàn)及時，經(jīng)理部上報市建委，協(xié)調(diào)各方工作。設(shè)計考慮錨桿有一定的安全系數(shù)，樁錨體系的整體性較好以及豎井開挖后的局部卸載作用，提出以下處理方案：加強沉降位移監(jiān)測，由原來的一天一次改為一天兩次，并及時通報各方；對其中2根切斷錨桿采用鋼鉸線連接器進行連接，并重新施加預(yù)應(yīng)力；對于其它部位的豎井、電纜溝施工遇到錨桿時，如需切斷，務(wù)必通知經(jīng)理部，并應(yīng)取得部門的同意后才能實施。(4)基坑內(nèi)塔基對樁的影響由于施工場地狹窄有多臺塔吊布置在坑內(nèi)護坡樁旁邊。塔吊基礎(chǔ)平面尺寸為66m，深1723m。為保證樁的穩(wěn)定，采取土釘方式進行補強：在基坑設(shè)計標(biāo)高上50cm處加打34根土釘，土釘采用粗鋼筋，長6m，設(shè)工字鋼腰梁一道，用螺帽將土釘擰緊固定在腰梁上，如果塔吊距樁邊有一定距離，則下挖1m塔基基礎(chǔ)后，在邊壁上采用土釘加噴射混凝土方式，間接地加固嵌固端，然后進行挖土及塔吊基礎(chǔ)的施工。(5)對原麥當(dāng)勞舊樁的處理原麥當(dāng)勞建筑有一層地下室，四周有聲600護坡樁，拆除后，其西側(cè)護坡樁與現(xiàn)基坑邊及紅線基本重合，如何保證支護結(jié)構(gòu)不出紅線范圍又不影響結(jié)構(gòu)施工是必須解決的問題。實際中采取如下方案：保留原麥當(dāng)勞護坡樁，對舊樁采取土釘噴錨方式進行加固，保證原樁的穩(wěn)定；為減少支護結(jié)構(gòu)的占用范圍，采用H488工字鋼作擋土結(jié)構(gòu)，間距同原護坡樁，并采用先鉆孔再植入后灌漿的方法，減少了施工噪音，加強了支護結(jié)構(gòu)的剛度；在工字鋼樁頂做混凝土連梁，頂住原護坡樁，在連梁上做第一層錨桿。7結(jié)語(1)北京東方廣場特大深基坑工程的設(shè)計、施工、監(jiān)測是成功的。基坑的安全得到充分的保證：設(shè)計合理、精一L-施工、嚴(yán)密監(jiān)測、及時調(diào)整；經(jīng)濟上比原巴馬丹拿國際設(shè)計公司設(shè)計方案節(jié)約投資2000萬元。(2)樁錨支護體系按分層挖土用等值梁法計算是可行的。通過錨桿基本試驗、驗收試驗調(diào)整錨桿設(shè)計長度和傾角是適宜的方法。(3)計算位移與實測差2030mm，說明計算并未考慮預(yù)應(yīng)力張拉的后果。對樁頂位移的控制應(yīng)從錨桿的預(yù)應(yīng)力與樁的懸臂長度兩方面著手?；炷凉嘧兜膽冶鄱伍L度不宜超過5m。(4)每根錨桿張拉，必須拉到設(shè)計軸力的1112倍，十分鐘后(實際檢測)回到鎖定值，施工時考慮千斤頂鎖定過程的預(yù)應(yīng)力損失，鎖定值宜定為0507倍設(shè)計軸力。(5)土釘與錨桿結(jié)合支護，土釘起強化加固土體作用，提高土體的整體性，對錨桿起增長抗拔作用；土釘?shù)难a強作用也是基坑支護的一個靈活措施。(6)先中間后四周分層挖土，采用內(nèi)坡道，挖土機進入深基坑挖土運土方案，顯示了優(yōu)越性。實例四 位于廣州鬧市區(qū)基坑工程-荔灣廣場荔灣廣場位于廣州市荔灣區(qū)德星路之西側(cè)，南至下九路，北至長壽路。該地段是廣州繁華的商業(yè)地區(qū)，工程周圍商店林立，交通十分擁擠。該工程地下室二層，基坑深8m，寬101m，西側(cè)長324m，東側(cè)長284m，基坑平面面積為30700m2。工程場地的地質(zhì)情況為：雜填土層：厚13m，松散，含水量較高。淤泥層：厚14m，埋深13m，松散，含水量較高。細砂、中砂層：厚213m，埋深37m，松散，含水量較高。粉質(zhì)粘土層：厚711m，埋深413m，上部可向下逐漸變化為硬塑?；鶐r。強風(fēng)化帶：巖質(zhì)近土狀，巖體較碎，厚度為512m，巖層面深度在1825m之間；中風(fēng)化帶：巖質(zhì)較堅硬，但裂隙較發(fā)育，厚度為1517m，巖層面深度在2030m之間，單軸抗壓強度平均為5MPa；微風(fēng)化帶：巖質(zhì)堅硬，但裂隙發(fā)育，巖層面深度在2539m之間，單軸抗壓強度平均為65MPa。地下水埋深為0812m。本工程場地南北二區(qū)的地質(zhì)差異較大，南區(qū)巖面高，淤泥及細砂層較薄，粘土層以硬塑粘土為主；北區(qū)則巖面低，淤泥及細砂層較厚。1支護結(jié)構(gòu)方案的選擇 (1)鉆孔樁與粉噴樁組合加錨桿支護方案如圖8-20所示，在地下室邊墻外側(cè)周圍設(shè)置聲1000mm鉆(沖)孔樁，樁間距為1m，再在鉆(沖)孔樁外側(cè)另設(shè)550mm粉噴樁，間距為1m。基坑開挖采用錨桿支護。此組合方案造價較低，有一定的防滲效果，同時由于南半?yún)^(qū)巖面高，采用錨桿支護較經(jīng)濟，從經(jīng)濟角度分析，此方法是可取的，但從技術(shù)角度分析則存在以下幾個問題：鉆孔樁擋土墻整體穩(wěn)定性差。采用粉噴樁防滲，雖具有一定防滲效果，但止水不完全可靠，同時因為它的強度低，抗剪性能差，會隨鉆孔樁的位移而變形，產(chǎn)生裂縫，失去防滲作用；而在細砂層較厚的工程中，防水問題卻十分重要。由于本工程范圍砂層較厚，在錨桿的施工過程中可能會出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象，引起地面塌方，危及臨近建筑物，對工程質(zhì)量及進度也會造成不良影響。(2)800mm厚連續(xù)墻加錨桿支護方案此方案采用800mm厚連續(xù)墻進行地下室圍封止水，連續(xù)墻平均墻深16m，基坑開挖采用錨桿支護。水平間距為1m，位置為一35m標(biāo)高，錨桿每根施加50kN預(yù)應(yīng)力，單根長度2035m。工程的圍護結(jié)構(gòu)采用地下連續(xù)墻方案，防水性能遠優(yōu)于其他形式的圍護結(jié)構(gòu)，在地下室結(jié)構(gòu)施工時，往往采用復(fù)合墻的結(jié)構(gòu)作地下室的邊墻，即利用地下連續(xù)墻和襯墻作地下室的邊墻，這種結(jié)構(gòu)比較合理，防水性能是可靠的。但由于砂層較厚，采用錨桿支護，錨桿的施工過程中會出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象，引起地面塌方，危及臨近建筑物。同時，錨頭的滲水問題大大降低了地下連續(xù)墻的防水作用，不能充分發(fā)揮連續(xù)墻的優(yōu)勢，所以，這種支護組合不是最佳方案。(3)800mm厚連續(xù)墻加部分板帶與鋼支撐支護方案此方案采用800mm厚連續(xù)墻擋土圍封止水，墻深平均16m，為了避開錨頭滲水問題及消除錨桿施工引起地面塌方的現(xiàn)象，基坑開挖改采用600mm鋼管支撐支護，鋼管壁14mm。鋼管撐設(shè)一排，高程為一2Omm。因本工程場地較寬，支撐較長，故部分采用半逆作法施工，利用板帶與鋼管支撐共同支護。支撐與板帶平面布置見圖8-21。鋼管支撐和錨桿相比，消除了錨頭滲水的隱患，且制作安裝受地質(zhì)和場外環(huán)境影響小，施工方便，但因支撐工程量較大，且要增加支承板帶的鋼管柱的費用，經(jīng)濟上不合算。另一方面，鋼支撐及支承柱對基坑開挖帶來一定的困難，它防礙了大型機械的使用，由于本工程土方量較大，就這方面而言，工期將受到一定的制約。(4)800mm厚連續(xù)墻加斜鋼支撐支護順作法方案為了解決上述幾種方案的不足，在基坑支護方案選擇問題上，必須充分考慮設(shè)計與施工的實際情況，由于工程場地十分寬闊，如采用水平支撐，其撓度無法滿足要求，根據(jù)地質(zhì)資料，本工程場地細砂層較厚，由于細砂在無水狀態(tài)其內(nèi)摩擦角值會變大，也就是說被動土壓力與壓縮模量會變大，其阻抗地下連續(xù)墻位移的能力也增強，利用這一特點，可以起到反壓土的作用；本工程基礎(chǔ)樁采用沖(鉆)孔灌注樁，基坑開挖是在基礎(chǔ)樁完成后才進行，這樣，可以將樁墻加以綜合考慮。由于上述原因，選擇以下方案較為合理。如圖8-22所示，基坑開挖分區(qū)分層進行，先進行中部土方的開挖及基坑內(nèi)降水工作，擋土墻內(nèi)側(cè)周圍留反壓土，反壓土的邊坡視土質(zhì)情況作不同的修定，并且在反壓土面設(shè)置砂包以增加反壓土的穩(wěn)定性，待中部土方完成后，立即進行樁承臺的施工，并埋設(shè)支撐底座，然后安裝鋼支撐，待承臺混凝土達到齡期后才進行反壓土的開挖；鋼支撐待完成負一層樓板后才拆除。此方案既解決了鉆孔樁擋土墻整體穩(wěn)定性差及粉噴樁防滲止水不完全可靠的問題，同時解決了由于砂層較厚，采用錨桿支護時，在錨桿的施工過程中可能會出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象，引起地面塌方，危及臨近建筑物安全等問題，工程質(zhì)量及進度較為可靠。一方面，由于此方案支撐數(shù)量較小，經(jīng)濟上比板帶、鋼管支護較低；另一方面，土方工程可以實行大型機械化作業(yè)，工期有保證，總體工程造價低。但在基坑開挖的施工階段，也就是在未安裝好鋼支撐之前，地下墻的位移能否在允許值范圍內(nèi)，這是一個迫切需要解決的問題，下面對這個問題進行深入的研討。2支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算(1)無錨(撐)懸臂支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的簡單計算方法無錨(撐)懸臂支護結(jié)構(gòu)的變形與土壓力根據(jù)朗金土壓力理論，可得入土深度D，然后再求得危險截面處的最大彎矩，可進行截面選擇。(2)單層或多層支護結(jié)構(gòu)設(shè)計由于不同的支護結(jié)構(gòu)形式及基本假定，形成了不同的計算方法，本工程支護計算采用彈性地基桿系有限單元法。其基本思路為：將基坑底面以上的墻體理想化為橫梁單元，將入土部分墻體作為彈性地基梁單元，將錨(撐)作為兩端鉸接的彈性支承件。3支護結(jié)構(gòu)的施工(1)地下連續(xù)墻的施工該工程的地下連續(xù)墻主要作為地下室的外墻兼作施工過程的圍護用的防滲、擋土結(jié)構(gòu)。連續(xù)墻厚800ram，取大約5m為一槽段，采用工字鋼接頭。地下連續(xù)墻的施工流程參見有關(guān)手冊。連續(xù)墻工字鋼接頭設(shè)置是根據(jù)設(shè)計連續(xù)墻鋼筋網(wǎng)的外表尺寸作為工字鋼接頭的凈寬，以腹板作為界線。由于工字鋼與端孔間有相當(dāng)空隙，為避免澆混凝土?xí)r，混凝土繞過空隙填充槽段空位，造成期槽段施工困難，因此，安裝前，在工字鋼靠二期墻段一側(cè)綁扎10Omm厚泡沫塑料、與腹板同寬，鋼筋網(wǎng)安放完成、清孔完畢后，用砂包拋填工字鋼外側(cè)半圓空位。槽段劃分就是確定單元槽段的長度，在泥漿護壁條件下進行施工，槽段劃分一般要考慮地質(zhì)條件、后續(xù)工序的施工能力、地面施工荷載、地下水位以及開挖深度。槽段長度宜取5m左右。水下混凝土采用1030mm粒徑的碎石，中砂，一級配，坍落度為180220mm，澆筑時應(yīng)連續(xù)澆灌，并保證混凝土面的上升速度大于2mh，埋管深度為16m，并做好試件取樣備檢。(2)土方開挖土方開挖主要采用大型機械進行，用PC一200、220、300，斗容10m3的反鏟挖掘機直接挖掘，采用三菱8135t自卸汽車出土。為保證開挖時連續(xù)墻的穩(wěn)定性，墻邊土方開挖采用分段跳間進行，首先直挖至2m深，然后中間部分放坡挖至4m。并迭加反壓砂包，再將兩側(cè)土方放坡挖至4m并迭砂包，待迭好砂包后再將中間部分挖至6m并迭砂包，如此類推。(3)鋼支撐根據(jù)不同的地質(zhì)條件，鋼支撐采用單條IG工字鋼和用鋼板連接兩條。槽鋼的框架結(jié)構(gòu)兩種形式，并分別先用墻邊第一排的承臺或第二排承臺作為支撐后座。為加強鋼支撐與承臺的聯(lián)系，增加支撐穩(wěn)定性，在承臺施工時，預(yù)埋的鋼板底座與承臺鋼筋焊接。4地下室結(jié)構(gòu)施工荔灣廣場為特大型的多塔樓的建筑群，地下室結(jié)構(gòu)共二層，每層面積為37萬m2，地下室底板厚度兩端為400mm，中部為500mm，混凝土的抗?jié)B等級及強度等級為s8、C30。圓柱設(shè)計尺寸直徑700-1500mm，混凝土強度等級為C35。承臺有2樁、3樁、6樁、35樁等，厚度為1520m，平面尺寸最大達18m14m，剪力墻厚度為250400mm，混凝土強度等級為C35。樓板厚為120mm，中部地下一層板厚400mm，首層板厚150mm，混凝土強度等級為C30。下面主要對其大面積底板與大體積承臺以及防水工程的施工工藝與技術(shù)作一些介紹和探討。(1)地下室底板面積約30000m2，厚400mm、500mm，采用商品混凝土、泵送澆筑，由于其面積非常之大，施工時采用分塊及留設(shè)后澆帶的澆筑方法，為保證施工質(zhì)量，在承臺、地梁、底板施工的同時，設(shè)置排水降壓系統(tǒng)，以保證底板混凝土在澆筑時和澆筑后3d內(nèi)不承受壓力。(2)臨時降水井直徑為800mm，深度為從底板面深下1000mm，井底鋪設(shè)碎石過濾，井壁加設(shè)大號鐵絲網(wǎng)及過濾層。臨時降水井之間用排水暗溝縱橫貫通，以達到整體降壓效果，暗溝縱橫直接穿過地底并低于地梁底300mm。(3)后澆帶由于底板面積很大，澆筑時需分塊進行，在塊與塊之間設(shè)置后澆帶，確保主體結(jié)構(gòu)受混凝土的溫度變形與干縮變形的影響減至最小值，后澆帶混凝土采用UEA微膨脹混凝土在主體混凝土完成48d后澆筑。(4)UEA摻加技術(shù)UEA微膨脹混凝土的施工與普通混凝土相類似，澆筑時采用插入式振動器逐層振搗密實，直至混凝土表面開始泛漿和不冒氣泡為準(zhǔn)。澆筑后及時澆水養(yǎng)護，并用砂袋、草桿等覆蓋，使其表面經(jīng)常保持潮濕狀態(tài)，其養(yǎng)護時間在14d左右。5大體積承臺混凝土的施工(1)本工程的承臺有2樁、6樁、35樁承臺等，厚度為1520m，其中35樁承臺平面尺寸達18m14m，厚2m，體積較大，在進行此部分的混凝土澆筑時，采用分段分層踏步式推進的澆筑方法，第一段采用8m，其后按5m一段向另一邊踏步推進，如此邊加高邊推進，加高厚度約為400mm一層，每一層都做好振搗工作并控制推進速度不能過大，在澆筑時，做好泌水的處理，當(dāng)混凝土大坡面的坡腳接近頂端模板時，改變混凝土澆筑方向，從頂端往回澆筑，與原斜坡相交成一個集水坑，此時有意識地加強兩側(cè)模板的混凝土澆筑強度，這樣集水坑逐步在中間縮小成水潭，用軟軸泵及時排除。采用這種方法排除最后階段的所有泌水。(2)溫度裂縫的控制對于大體積的混凝土澆筑，從施工角度主要是防止混凝土發(fā)生溫度裂縫。大體積混凝土旋工階段產(chǎn)生的溫度裂縫，是內(nèi)部產(chǎn)生的溫度應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度而產(chǎn)生的結(jié)果，其產(chǎn)生的原因主要有水泥水化熱、外界溫度變化、混凝土收縮變形等。施工時主要采取了減少混凝土內(nèi)外溫差的措施，在混凝土澆筑前，綁扎鋼筋時在2m深處長邊每隔3m埋設(shè)一條鋼管，鋼管彎曲引至承臺上邊，澆筑結(jié)束后在鋼管一端注入自來水，從另一端排出，以降低承臺混凝土內(nèi)外溫差，鋼管在養(yǎng)護完畢后灌漿封閉。鋼管排出的水，不直接外瀉，而在承臺表面積蓄，以延緩混凝土的降溫速度，進一步縮小混凝土中心和表面的溫差值，從而控制混凝土的裂縫開展。(3)大面積側(cè)向防水施工側(cè)向防水是指側(cè)向地下墻及其與地下室底板連接處的防水，由于地下連續(xù)墻是分段施工，其接頭處的滲水現(xiàn)象一直是個施工難題，加上基坑開挖深度較大，地下水位高，為保證地下室的良好使用，做好防水、防潮的設(shè)計與施工工作，尤為重要。在進行掛網(wǎng)噴漿前，清除連續(xù)墻外壁上的余泥浮碴，將壁面清掃干凈，然后在墻上設(shè)置膨脹螺絲或在墻筋上焊出一截鋼筋，將鋼絲網(wǎng)上掛，用噴漿機將加石米的砂漿噴至墻面，砂漿噴射厚度約50ram左右，然后進行抹平。6結(jié)束語對大面積深基坑的工程情況，從技術(shù)、經(jīng)濟及工期等方面分析各種支護結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)缺點，提出了支護設(shè)計的合理計算方法，并通過現(xiàn)場監(jiān)測進行驗證和分析。對于放坡開挖的反壓土的土壓力的取值問題仍有待進一步研究。實例五 具有五層地下室基坑工程-廣東工商行業(yè)務(wù)大樓廣東省工商銀行業(yè)務(wù)大樓工程位于廣州市沿江西路與新堤三橫路相交處的西北角，建筑物地上29層，地下5層，基坑開挖深度為2010m。工程由廣州市規(guī)劃設(shè)計院設(shè)計，廣東省基礎(chǔ)工程公司承擔(dān)o000以下基坑開挖、支護結(jié)構(gòu)及地下室結(jié)構(gòu)部分的施工。工程占地面積為2196m2，地下室平面面積為1720m2，東西向長約60m，南北向長約2836m。工程地下連續(xù)墻邊線以外施工場地幾乎沒有；東、南邊地下連續(xù)墻布置于現(xiàn)有道路的人行道上；西、北邊離現(xiàn)有建筑物的距離031Om。1地質(zhì)條件場地地層自上而下依次為：雜填土：層厚1425m。中細砂層：淺灰一淺黃色，飽和，松散，層厚295Om；淤泥層：深灰色，土質(zhì)軟滑，含有機質(zhì)，偶見貝殼，飽和，軟塑，層厚223Om；細砂層：淺灰色，顆粒均勻，濕時稍有粘結(jié)，手壓即散，擾動出水，飽和，松散，層厚0918m。殘積土層：褐紅色，為下伏基巖風(fēng)化產(chǎn)物，土性為粉質(zhì)粘土，土體密實，局部殘存強風(fēng)化泥巖，層厚0711m。強風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖：褐紅色，原巖強風(fēng)化呈半巖半土狀，巖芯手捏易碎散，殘存少量半風(fēng)化狀碎塊，失水干裂，層厚5.57.8m。中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖：層厚18,90m，最大深約175m。微風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖與粉砂巖。場地地下水水位約在地面以下12m(漲潮時為08m)。2支護設(shè)計本工程采用了地下連續(xù)墻加二層錨桿、二層鋼支撐的支護結(jié)構(gòu)。地下連續(xù)墻：周長180m，厚度100cm，平均深度30m，承重墻入微風(fēng)化Im以上，非承重墻入強風(fēng)化和中風(fēng)化5m以上且大于等于24m；錨桿共二層，標(biāo)高為一25m和一35m；鋼支撐共二層，標(biāo)高為一50m和一120m。本工程開挖深度較深(設(shè)計為日=2010m)，緊靠珠江等不利因素決定采用Im厚地下連續(xù)墻兩道錨桿加三道支撐的支護體系。其標(biāo)高及鋼支撐平面布置詳見圖8-23、圖8-24。(1)地下連續(xù)墻和支護的受力計算根據(jù)大量計算結(jié)果的比較，以及以往的設(shè)計、施工經(jīng)驗，取地下水位以下透水層考慮100水壓力(其土壓力按浮容量計算)，基坑開挖面以上的不透水層考慮50靜水壓力(其土壓力按浮容重計算)?；娱_挖面以下不計靜水壓力(其土壓力按容重計算)。地下連續(xù)墻厚度100cm，承重墻深度入微風(fēng)化以上，擋土側(cè)主筋聲32200(7o一260布置加密筋32200)，開挖側(cè)主筋聲32200(一45一205布置加密筋聲32200)；非承重墻入強風(fēng)化和中風(fēng)化5m以上且大于等于24m，擋土側(cè)主筋聲32200(一70一230布置加密筋聲32200)，開挖側(cè)主筋廬32200(一55一175布置加密筋聲25200)。水平筋均為18100。(2)錨桿共兩層第一層：標(biāo)高一250m，計算水平拉力為179tm，按傾角30間距2000mm，安全系數(shù)取16，錨桿設(shè)計軸力為6614t，錨桿直徑為#150，自由段和錨固段長度根據(jù)不同的地質(zhì)情況而定(自由段長度從70170m不等，錨固段長度66134m不等，錨桿總長度從136297m不等)。第二層：標(biāo)高一350m，計算水平拉力為144tm，按傾角30。間距2000mm，安全系數(shù)取16，錨桿設(shè)計軸力為5321t，錨桿直徑為150，自由段和錨固段長度根據(jù)不同的地質(zhì)情況而定(自由段長度從5o15Om不等，錨固段長度從41113m不等，錨桿總長度從91263m不等)。每根錨桿采用4根聲15的鋼鉸線，施工時進行預(yù)張拉，張拉至30t時鎖定。(3)鋼支撐鋼支撐共三層，標(biāo)高分別為一7Om、一11Om、一15Om。按以下參數(shù)設(shè)計：計算水平推力取50tm，按間距8m一根布置，安全系數(shù)取16，鋼支撐主撐軸力為800t，因此主撐采用22145、腰梁采用2145。地下連續(xù)墻及其壓頂梁完成之后，開挖一3.8土方，施工一2.5、一35錨桿；一25、一35錨桿張拉完成后，分層開挖土方(每層約34m)，根據(jù)監(jiān)測反饋數(shù)據(jù)來決定是否分別設(shè)置一70、一110、一150鋼支撐，并對鋼支撐進行合理的調(diào)整即進行反饋設(shè)計。(4)基坑開挖監(jiān)測設(shè)計本工程采用信息法施工技術(shù)，監(jiān)測項目共設(shè)置以下六項：在地下連續(xù)墻擋土面埋設(shè)土壓力盒，用以監(jiān)測地下連續(xù)墻所受的土壓力值；在地下連續(xù)墻主筋上設(shè)置鋼筋應(yīng)力計，用以監(jiān)測鋼筋應(yīng)力，推算地下連續(xù)墻所受的彎矩值；在地下連續(xù)墻墻身埋設(shè)測斜管，用以監(jiān)測地下連續(xù)墻豎向各點的位移；在地下連續(xù)墻頂部設(shè)置位移觀測點，用以監(jiān)測地下連續(xù)墻的墻頂位移；在錨桿錨頭上安裝應(yīng)力傳感器，用以監(jiān)測錨桿所受的拉力值；在鋼支撐上安裝應(yīng)變儀，用以監(jiān)測鋼支撐所受的力。以及對基坑周圍建筑物、馬路、管線的監(jiān)測。3施工情況(1)本工程的施工順序依次為：地下連續(xù)墻施工一土方開挖至一37m一錨桿施工一平臺制作一土方一部分開挖至一13Om一一55m鋼支撐安裝一一12.Om鋼支撐安裝一土方開挖至一17Om一設(shè)計修改(加固一120m支撐、取消一150m支撐)一開挖至設(shè)計標(biāo)兩一20.1m。施工的整個過程都對連續(xù)墻、錨桿、支撐、水位、周圍地面進行監(jiān)測，反饋再指導(dǎo)施工，為支撐的設(shè)計修改提供了有力的證據(jù)，不僅節(jié)約了一層支撐，而且大大縮短了工期，減少了土方開挖的費用等。(2)地下連續(xù)墻施工本工程地下連續(xù)墻施工，具有以下三個特點：地下連續(xù)墻靠近舊有建筑物與市政馬路；地下連續(xù)墻入巖深；地下連續(xù)墻深度深。地下連續(xù)墻周長180m，混凝土量共4500m3，用4個月時間完成了地下連續(xù)墻的施工。(3)錨桿施工錨桿在本工程中由于標(biāo)高布置在一25m和一35m，因此從各方面來說，都沒有什么特殊性，采用平常普通的施工方法。在此，不再作詳細介紹。(4)施工平臺制作由于本工程位于廣州黃金地段，因此周圍根本沒有施工場地，只能在土方施工前制作一個施工平臺作為后續(xù)施工場地，根據(jù)現(xiàn)場條件及道路情況，將平臺設(shè)計成類似于時裝舞臺的。T，字型，這樣既很好地解決了出口問題又使吊機能顧及整個場地，同時又巧妙地利用平臺立柱作為支柱，因此平臺立柱采用鋼管混凝土柱，以提高其強度，其上采用鋼平臺，設(shè)計荷載以土方開挖期間堆土為最大荷載，約5tm2。(5)土方開挖及鋼支撐施工本工序是該項目最關(guān)鍵又是最敏感的步驟，也是信息化施工最主要的步驟。首先根據(jù)設(shè)計開挖到-38m，進行錨桿的施工，此時連續(xù)墻的內(nèi)力與理論設(shè)計出入不大，位移等監(jiān)測也屬良好，待錨桿施工完畢，又將土方開挖到-70m，到此時連續(xù)墻的各項指標(biāo)都比理論值少得多，根據(jù)這種情況決定將鋼支撐調(diào)整到一90m，土方開挖到一90m時連續(xù)墻彎矩僅達設(shè)計值的12，約70tm；墻頂位移僅115m，完全有安全貯備，為盡可能發(fā)揮連續(xù)墻的剛度，又決定將鋼支撐調(diào)整到一12Om，邊開挖邊施工支撐。但當(dāng)土方開挖到一半時，部分錨桿的夾片由于材質(zhì)問題出現(xiàn)了松脫的現(xiàn)象，造成了彎矩及位移值較大范圍跳動，暫時停止挖土，針對這一事故進行處理，在一5Om邊加一鋼支撐代替錨桿，然后連續(xù)完成一12Om支撐的