深基坑支護在復雜環(huán)境下設計

1、深基坑支護在復雜環(huán)境下設計 隨著我國國民經濟飛快進展，國家土地資源的日益緊急，很多高層建造物深基坑在密集的建造群中施工，基坑周邊存在已建建造物、交通道路及地下管線，對于這樣周邊環(huán)境條件復雜的基坑，既要發(fā)明條件便于土方的開挖，又要庇護建造物密集地區(qū)的環(huán)境。因此，如何平安、合理地抉擇支護結構并按照基坑工程的特點舉行科學的設計是深基坑工程需要解決的主要內容。對浙江建設科技研發(fā)中心項目深基坑支護方案舉行了研究，通過對其支護體系的計算分析，驗證該深基坑支護方案的可行性，為類似深基坑的設計供應參考。 1工程概況 11工程簡介 浙江建設科技研發(fā)中心項目位于杭州市中心地帶，文二路北側，莫干山路西側。場地大致呈

2、一長方形，東西長約140m，南北寬約87m，用地面積為10894m2，新建建造面積約51525m2，其中地上建造面積約33837m2。上部工程為一幢416層聯(lián)體建造，地下建造面積約17688m2(地下3層)?；涌偯娣e為5990m2，基坑周長為355m?；娱_挖深度為14.45m，局部電梯井深度約為16.9m。 12周邊環(huán)境 工程地處杭州市中心，周邊環(huán)境極其復雜。基坑南側距離用地紅線最近1.74m(為距離地下室外墻邊線)，紅線外為文二路，道路上布有通訊、雨水、燃氣、監(jiān)控、污水等市政管線?；訓|側距離用地紅線最近僅1.8m(該側角部地下室建造已超出用地紅線，位于代征城市綠化帶控制線內)，紅線外為

3、莫干山路，道路下有通訊、雨水、電力、污水等市政管線。文二路及莫干山路均為交通主干道，交通繁忙，道路下市政管線眾多，庇護等級高?；游鱾劝▋炔勘Ａ艮k公室(磚混67層，377mm沉管灌注樁樁基礎)及一幢磚混7層住所樓(條形基礎，埋深1.5m，距離基坑約12.8m，建筑年月較久)。東北側為24層的瑞琪大廈，地下1層(鉆孔灌注樁基礎，持力層為強風化凝灰?guī)r或中風化泥質粉砂巖)；西北側還有一幢磚混46層建造(鉆孔灌注樁基礎)，距離基坑最近約13m；西北側石灰橋新村住所樓(磚混4層，條形基礎)離基坑約20.8m。 2工程地質及水文地質狀況 21工程地質 按照土層的沉積年月，沉積環(huán)境，巖性特征及物理力學性質

4、，同時結合野外鉆探，將勘察深度范圍內的地基土劃分為7個層次及分屬于各層次的亞層，其中涉及到本基坑的土層主要有以下幾層：0雜填土、粉質粘土、1淤泥質粉質粘土、2粘質粉土、淤泥質粉質粘土、1淤泥質粘土、2粘土、1粉質粘土、2粉砂。基坑底部位于淤泥質粉質粘土層中。 22水文地質 場地淺部地下水屬孔隙潛水，水位埋藏較淺，勘察期間測得穩(wěn)定地下水位埋深在0.601.90m，相當于國家高程2.704.04m。采納大氣降水補給，水位動態(tài)變化受大氣降水控制，一般年變化幅度在1.001.50m。地面蒸發(fā)、側向徑流是其主要排泄方式。2粘質粉土層滲透系數(shù)相對較好，厚度不一，為便于挖土，坑內可適當降水。 3基坑支護方案

5、設計 31基坑支護設計原則 (1)保證支護結構及土體在施工期間的整體穩(wěn)定性。 (2)確保四周環(huán)境平安牢靠。 (3)經濟合理、施工便利、縮短工期。 32基坑工程特點 綜合分析基坑現(xiàn)狀、面積、開挖深度、地質條件及四周環(huán)境，本工程特點如下。 (1)基坑影響范圍內的地基土主要為填土、粘質粉土、淤泥質土和粘土等，填土組成復雜，粘質粉土強度高、壓縮性低，但滲透性能好，淤泥質粘土(淤泥質粉質粘土)強度低，壓縮性高，厚度較大，對基坑變形、整體穩(wěn)定影響大。應對基坑的變形控制、防滲止水、抗管涌、淺層障礙物及不良地質等對支護體施工的影響充分考慮。 (2)本工程地下3層，開挖深度臨近15m，局部電梯井處更深，屬超深基

6、坑，基坑開挖的影響范圍較大。因此，應對支護體系的整體平衡、基坑開挖對周邊環(huán)境的影響予以充分考慮。 (3)基坑周邊距離用地紅線或市政道路均比較近，周邊路下埋設有大量的市政、電力、雨污水等管線，基坑西側及西北側布有淺基礎住所樓，距離基坑近，變形控制要求高。 (4)本工程屬于一級基坑工程，重要性系數(shù)取1.1。 33支護方案的比較 本工程地下3層，開挖深度深，周邊環(huán)境復雜，帶撐式樁墻支護形式適用于本基坑。 331地下繼續(xù)墻(“二墻合一”即支護結構兼做地下室外墻)結合暫時內支撐方案該方案具有以下幾個優(yōu)點。 (1)工藝成熟，適合于各種土質，施工速度快，采用地連墻在擋土和止水方面均有保證，剛度大，牢靠度高，

7、是目前最為牢靠的支護形式。 (2)暫時支撐在平面及豎向可以靈巧布置，優(yōu)化布置可使地連墻在各個施工工況下的內力變形盡可能合理，削減地連墻的用鋼量；與逆作法或半逆作法相比，挖土施工十分便利，基坑裸露時光較短。 (3)占地空間小，充分利用場地。 (4)施工技術可借鑒的成熟閱歷多。但地下繼續(xù)墻造價相對較高，施工相對復雜。 332大直徑灌注樁結合內支撐方案 鉆孔灌注樁結合三軸水泥攪拌樁止水帷幕，工藝十分成熟，應用廣泛，但對本工程而言，因開挖深度深，采用該方案存在如下一些問題。 (1)支護體內力大，大直徑灌注樁受力性能差，鋼筋利用率低，技術經濟指標相對低。 (2)支護體占用較多的用地空間，支護結構將緊貼用

8、地紅線(文二路局部超出用地紅線，無法施工)，甚至影響市政管線。 333方案對照及決定 因本工程開挖深度深，地下3層，周邊環(huán)境復雜，場地緊急，變形要求高。地下繼續(xù)墻適合作為本工程的支護結構，同時兼作地下室的外墻。經綜合分析，擬采用800mm厚地下繼續(xù)墻作為基坑擋土結構兼防滲帷幕，同時作為地下室外墻，即“二墻合一”，沿豎向設置3道鋼筋混凝土內支撐。因混凝土支撐可按照基坑的樣子靈巧布置，剛度大，在杭州地區(qū)應用廣泛，堆積的閱歷多，故采用混凝土支撐。地下繼續(xù)墻的墻段采用十字鋼板接頭，施工質量簡單保證，止水效果好。地連墻與主體結構的底板(邊梁)、樓板、樓層梁、柱、混凝土內墻等構件相連，保證地連墻與主體結構

9、銜接的整體性。地連墻與地下室基礎底板、各樓層梁等采用接駁器銜接，與地下結構樓板、圍檁等采用預埋甩筋方式銜接。為確保地下室的干燥和美觀，在地連墻內側做內襯墻。內襯墻與地連墻之間保持一定的距離，其空間做排水集水溝使用。地連墻底端進入性質相對較好的土層(打穿性質較差的淤泥質粘土層)，為防止地連墻在施工階段沉降過大，以致影響到預埋件的精度，考慮在地連墻的鋼筋籠重預埋注漿管，待地連墻施工結束后，對地連墻底部舉行高壓注漿。一方面可以削減墻底沉渣的影響，另一方面可同時提高墻底土體的承載力，提高墻底端以上一段范圍的側摩阻力，削減地連墻施工階段的沉降，同時也提高承載力。 34其他關鍵問題 341監(jiān)測 因為基坑周

10、邊環(huán)境復雜，基坑施工過程應托付專業(yè)單位對基坑及周邊環(huán)境(包括周圍建造物、道路、地下管線等)舉行監(jiān)測，基坑開挖期間準時提交監(jiān)測資料，以便信息化施工。 342土方開挖 本工程土方開挖深度深，場地緊急，土方開挖難度較大，出土效率直接影響本工程的工期。本工程主要需要重點考慮以下幾點。 (1)第一道支撐可考慮作為施工棧橋。 (2)坑內土方應分層分塊舉行，特殊是立柱周邊的土方開挖應均衡對稱舉行，防止產生坑內土體滑坡，嚴禁兩側高差過大致使立柱側向偏位，從而影響到支撐體系的平安。挖土施工機械嚴禁碰撞立柱。 (3)土方開挖與支撐施工、基礎施工應緊密連接。盡量削減基坑的無撐裸露時光，削減坑底土體的無墊層裸露時光。

11、 4支護結構計算 41取值說明 計算分析采用FWS深基坑支護結構設計軟件舉行。根據(jù)地面超載20kPa，開挖深度14.4515.7m，在開挖深度范圍內，土層土工計算參數(shù)按照地質報告采用，土壓力采用朗肯土壓力理論舉行計算，水土合算，同時考慮了土的成層性。 42支護結構部分計算圖 驗算后，基坑抗傾覆穩(wěn)定平安系數(shù)為1.311.2；整體穩(wěn)定性平安系數(shù)為1.381.35；土體抗隆起平安系數(shù)為1.921.8。滿意規(guī)范要求。 5基坑施工保證措施 51坑內被動區(qū)加固措施 因為基坑坑底位于淤泥質粉質粘土中，為防止土方開挖過程中對基底的過分擾動，影響基坑及周邊環(huán)境，坑內被動區(qū)實行三軸攪拌樁舉行地基加固處理。 52基

12、坑降水措施 地連墻可以有效地將基坑外的水流截斷，考慮到淺層分布有粘質粉土層，為便于挖土，按照基坑規(guī)模，在坑內設置自流深井疏干。為防止地面水進入基坑，在基坑外側周圍設置地面排水溝，將地面水引進鄰近下運河。 6基坑監(jiān)測 為保證施工的平安和開挖的順當舉行，削減基坑開挖過程中對周邊環(huán)境的影響，在囫圇施工過程中應舉行全過程的監(jiān)測，采取動態(tài)管理和信息化施工。本基坑監(jiān)測內容主要涉及到地連墻外側的深層土體位移、地下水位位移、支撐軸力、周邊建(構)筑物、周邊管線及道路等監(jiān)測項目。 7結語 本基坑是在城市復雜條件下舉行的施工，是一項復雜而帶風險的綜合性地下工程。通過實行有效措施，取得了較好的施工效果。 71合理抉

13、擇支護方式和施工方法 本工程周邊環(huán)境復雜，對基坑變形控制要求高，采用地下繼續(xù)墻+3道鋼筋混凝土內支撐支護方案，能有效的控制基坑變形，確保周邊建造物、四周道路及地下管線的平安，取得較好的效果。 72抉擇合理的基坑加固方式 本基坑的基底土主要由含強度低、壓縮性高的脆弱粘性土組成，因為軟土的壓縮模量普遍很低，許多狀況下單靠支護墻并不能夠控制變形，尤其對于剛度較大的支護墻，其入土段與土之間的模量差別很大，支護墻與土不能夠產生共同作用，墻體的自穩(wěn)定性不夠，因此需要對支護墻內側的軟土舉行加固?？觾缺粍訁^(qū)加固可以削減支護結構的水平位移，庇護基坑周邊建造物及地下管線，削減坑底隆起，增強被動側土壓力，防止坑底滲流破壞。 73信息化施工 按照基坑工程的特點，對圍護結構的受力，變形以