吊腳樁結(jié)合既有地下結(jié)構(gòu)在基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用

隨著基坑開挖深度不斷增加，基坑周邊的環(huán)境也越來越復(fù)雜，有些新建地下工程甚至緊貼既有地下結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的深基坑支護(hù)需有場地和空間供打樁后分步開挖，但在場地空間受限的情況下，當(dāng)既有地下結(jié)構(gòu)限制了支護(hù)樁施工時(shí)，基坑較深會(huì)致使無法放坡，受既有地下結(jié)構(gòu)的影響，支護(hù)樁無空間施工且支護(hù)樁易成為無嵌固的“吊腳樁”。由于存在上述難點(diǎn)，若能利用既有地下結(jié)構(gòu)的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，既可滿足基坑工程的安全穩(wěn)定要求，還可充分利用既有地下結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)適用。針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本文引入土巖二元地層經(jīng)常采用的“吊腳樁”，以解決現(xiàn)有的既有地下結(jié)構(gòu)限制支護(hù)樁施工和成本高、工期長、施工難度大的問題，滿足基坑工程設(shè)計(jì)和施工的要求。1、結(jié)合既有地下結(jié)構(gòu)的支護(hù)結(jié)構(gòu)簡介吊腳樁結(jié)合既有地下結(jié)構(gòu)的深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，是由位于上部的支護(hù)樁（支護(hù)樁不嵌固土層，直接坐落與原結(jié)構(gòu)頂板上）、位于下部的地下結(jié)構(gòu)及其地下結(jié)構(gòu)支護(hù)結(jié)構(gòu)、位于中部的地連梁、錨索組成。沿著基坑結(jié)構(gòu)線設(shè)置一排護(hù)坡樁，護(hù)坡樁的樁頂端用冠梁與吊腳樁之外的區(qū)域相互連，支護(hù)樁樁腳處采用地腳梁固定，并通過地腳梁與原地下結(jié)構(gòu)固定連接。下部地下結(jié)構(gòu)的支護(hù)結(jié)構(gòu)采用樁間掛網(wǎng)錨噴止水，并將吊腳樁區(qū)域裸露土層及結(jié)構(gòu)打設(shè)混凝土墊層加以止水及保護(hù)原地下結(jié)構(gòu)（圖1）。（a）（b）（c）圖1吊腳樁結(jié)合既有地下結(jié)構(gòu)的支護(hù)結(jié)構(gòu)示意（a）剖面圖1；（b）平面圖；（c）剖面圖21—冠梁；2—支護(hù)樁；3—錨索；4—植筋；5—地梁；6—原支護(hù)結(jié)構(gòu)冠梁；7—原結(jié)構(gòu)支護(hù)樁；8—原地下結(jié)構(gòu)；9—原地下結(jié)構(gòu)肥槽；10—原地下主體結(jié)構(gòu)；11—土釘墻下部地下結(jié)構(gòu)的支護(hù)結(jié)構(gòu)采用樁間掛網(wǎng)錨噴止水，并將吊腳樁區(qū)域裸露土層及結(jié)構(gòu)打設(shè)混凝土墊層加以止水及保護(hù)原地下結(jié)構(gòu)。圖1（a）、圖1（c）為由上部混凝土面層和吊腳樁、中部既有地下結(jié)構(gòu)和連梁、下部排樁，聯(lián)合錨桿、土釘和止水帷幕組成的空間剛架式支護(hù)結(jié)構(gòu)。上部吊腳樁+錨桿/土釘，吊腳樁可為灌注樁或微型鋼管樁，通過連梁植筋進(jìn)行鎖腳加固；中部既有地下結(jié)構(gòu)可作為支護(hù)體系的一部分；下部排樁+錨桿/土釘，排樁可為灌注樁或微型鋼管樁、型鋼樁，排樁平行基坑邊線布置，通過樁頂連梁植筋與既有結(jié)構(gòu)外墻剛接，錨桿一端錨固在穩(wěn)定地層，另一端通過鋼腰梁與樁連接。該支護(hù)結(jié)構(gòu)共同承受土壓力、水壓力和外荷載的推力，能適應(yīng)復(fù)雜多變的地下結(jié)構(gòu)，特別適用于在地面無法施工有嵌固支護(hù)樁時(shí)，可利用吊腳樁+既有地下結(jié)構(gòu)作為支護(hù)體系的一部分，在密集廢棄的地下建筑區(qū)尤具優(yōu)勢。圖1（b）為由上部吊腳樁+錨桿、中部既有地下結(jié)構(gòu)、下部土釘墻組成的空間剛架式支護(hù)結(jié)構(gòu)；該支護(hù)結(jié)構(gòu)適用于既有地下結(jié)構(gòu)，能保證整體穩(wěn)定的狀態(tài)，上部土壓力由吊腳樁承擔(dān)，下部土壓力由土釘墻承擔(dān)。（a）（b）圖2連梁（地梁）與既有地下結(jié)構(gòu)植筋錨固形式（a）形式1；（b）形式21—冠梁；2—支護(hù)樁；3—錨索；8—原地下結(jié)構(gòu)圖2為連梁與既有地下結(jié)構(gòu)植筋錨固的詳圖，該處的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)符合JGJ145《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。2、實(shí)例2.1工程概況國家會(huì)議中心二期主體項(xiàng)目基坑深14?m，基坑平面東西寬約208?m，南北長約480?m，面積約99?840?㎡?；幽蟼?cè)為大屯路地下隧道、環(huán)隧匝道及地鐵15號線區(qū)間隧道，東側(cè)西側(cè)為天辰西路地下環(huán)隧。建設(shè)場地總平面如圖3所示。圖3建設(shè)場地總平面2.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)根據(jù)現(xiàn)場鉆探地層揭露、原位測試及土工試驗(yàn)成果，按地基各土層的土工程特性劃分土層。包括雜填土①，粘質(zhì)粉土填土①1，砂質(zhì)粉土②，重粉質(zhì)粘土②1，粉砂②2，粘土②3，重粉質(zhì)粘土③，砂質(zhì)粉土③1，粘土③2，粉砂③3，砂質(zhì)粉土④，重粉質(zhì)粘土④1，粉細(xì)砂④2，粘土④3，重粉質(zhì)粘土⑤，砂質(zhì)粉土⑤1，粘土⑤2。第一層地下水類型為潛水，穩(wěn)定水位埋深6.30~7.50?m，穩(wěn)定水位標(biāo)高為37.510~38.950?m。第二層地下水類型為層間潛水，穩(wěn)定水位埋深12.30~13.20?m，穩(wěn)定水位標(biāo)高為31.900~32.890?m。第三層地下水類型為層間潛水，穩(wěn)定水位埋深17.90~20.30?m，水頭標(biāo)高24.810~27.290?m。2.3工程難點(diǎn)國家會(huì)議中心二期主體建筑的基坑西側(cè)緊臨環(huán)隧，在靠近大屯北路南側(cè)附近有環(huán)隧配電室，該配電室伸入主體基坑內(nèi)，緊鄰主體結(jié)構(gòu)外墻，配電室區(qū)域支護(hù)樁位吊腳樁，樁底位于環(huán)隧配電室頂部。西側(cè)天辰西路距離基坑邊僅10?m。路面下還埋有燃?xì)夤?、雨水管、電信管、電力管等。環(huán)隧匝道的結(jié)構(gòu)安全控制指標(biāo)要求為：水平位和豎向移預(yù)警值為8?mm，控制值為10?mm，周邊地下環(huán)境復(fù)雜，變形控制要求高。如圖4所示，在天辰西路與大屯北里東南角處環(huán)隧配電室，該配電室與主體結(jié)構(gòu)之間僅有約1.65?m間距，配電室支護(hù)樁與主體結(jié)構(gòu)之間僅有0.6?m間距。因本工程工期緊張，若局部預(yù)留接口處理不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響整體工期。圖4環(huán)隧平面位置示意2.4設(shè)計(jì)方案環(huán)隧配電室侵入主體基坑內(nèi)，導(dǎo)致主體基坑支護(hù)樁無法嵌入土層中，該部分主體支護(hù)樁只能打設(shè)至環(huán)隧配電室結(jié)構(gòu)頂板處。環(huán)隧配電室埋深約為6.5?m，配電室高約為6.5?m，配電室底標(biāo)高與基坑底等標(biāo)高。該部分采用混凝土灌注樁+錨桿支護(hù)體系，樁基施工至環(huán)隧結(jié)構(gòu)頂板位置處，支護(hù)樁位?800@1?200的護(hù)坡樁+2道錨桿，在樁角處設(shè)置地梁，地梁通過植筋與原環(huán)隧肥槽及環(huán)隧頂相連，并與原環(huán)隧支護(hù)樁冠梁相連。進(jìn)行土方開挖的時(shí)候，需要分布開挖，并隨開挖進(jìn)行錨桿及地梁施工，在開挖出原環(huán)隧支護(hù)樁時(shí)，采用樁間錨噴對該部分進(jìn)行支護(hù)。具體做法如圖5所示。圖5環(huán)隧接口支護(hù)構(gòu)造示意3、結(jié)束語國家會(huì)議中心二期配套項(xiàng)目基坑施工中，針對臨近隧道、