大智路高层商住楼工程深基坑支护技术应用

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大智路高层商住楼工程深基坑支护技术应用   【摘 要】 深基坑支护合理采用排桩和钢筋混凝土内支撑体系，安全经济地控制了基坑变形；地下水控制采用侧壁水泥土搅拌桩非落地式帷幕和中深井降水的联合处理方式安全经济地降低了地下水，同时减少了降水对周边建筑物的沉降影响。 【关键词】桩排 内支撑 换撑  非落地式帷幕 中深井降水 联合处理 Application of Deep Foundation Pit Supporting Technology in Da-zhi Rode High-rise Building Zhang Hai Bo Yang bin Liu Yang   【Abstract】The row stake and reinforced concrete inside shoring system are reasonable adoption in supporting for deep foundation pit. This method is safe and economical in controlling the deep foundation pit to transform. The side wall cement soil agitation stake, not fall to the ground type curtain and well decline water are adopted in the groundwater controlling. These can reduce the influence which decline water to sink peripheral building in the meantime.  【Keywords】row stake；inside shoring；exchange shoring；not fall to the ground type curtain； medium and deep well decline water；united process   1.       工程概况 武汉华池置业大智路高层商住楼工程位于汉口大智路与铭新街交汇处西南面，地上31层，地下2层，总建筑面积26403m²，其中，地下室建筑面积3000m²，结构类型为框架—剪力墙，地下室呈正方形。室外地面设计标高为25.00米，结构±0.00=25.30米（黄海高程基准），各结构标高及自然地面下开挖深度见下表： 各种结构标高及地面下的开挖深度表

地下结构名称 相对±0.00标高（m） 自然地面下深度（m） 绝对标高（m） 地下室底板顶 -8.10 7.70 17.20 -8.40 8.00 16.90 周边承台垫层底 -9.40 9.00 15.90 -10.50 10.10 14.80 最大开挖深度电梯井 -11.10 10.70 14.20

2.        基坑特点 （1） 基坑周边场地狭窄，周边围墙、建筑物距地下室外墙仅4～10m左右。 （2） 基坑平面基本呈方形，平面尺寸40m×44m左右，基坑开挖深度大，普挖深9.00～10.10m。 （3） 地下水问题较为严峻。本场地在（1－2）层塘泥层底及（2－1）及（2－2）局部夹有粉土、粉砂薄层。该层饱水，易形成流水流砂。西侧围墙外供水和下水设施长期漏水。 （4） 基坑周边大部分都在（2－5）层粘土层中，该层强度高，对承压水控制有利。但中间电梯井及东北角已开挖到（2－6）层淤泥质土夹粉土。该层为夹层，为承压含水层的过渡层，中深井降水对其有一定影响，但也易引出基坑侧壁流水流土。因此，基坑承压水控制也是影响基坑顺利安全施工的重要一环。 场地周边环境概况如下图:   3.       工程地质概况 3．1 场地地质条件 拟建场地地势平坦，平整后平均高程24.90m，地貌单元属长江、汉江冲积一级阶地。场地地层分布特征参见下表：

岩土工程 编号及名称 层厚 重度γ (KN/m³) C (KPa) φ (°) τ (KPa) m值 (KPa) (1－1)杂填土 1.1～2.6 17.50 4 25 30 4000 (1－2)塘泥 1.0～2.1 16.50 5 6 10 620 (2－1)粉质粘土 0.7～3.4 18.00 18 10 30 3000 (2－2)粉质粘土 1.4～3.7 17.50 12 7 25 1480 (2－3)粘土 0.9～1.9 18.60 25 14 40 5020 (2－4)粘土 0.8～2.3 17.70 19 11 35 4000 (2－5)粘土 1.1～2.2 18.90 28 15 45 5800 (2－6)淤泥质土夹粉土 2.2～5.3 18.10 15 14 40 4020 (3－1)粉砂 2.4～5.9 19.00 0 29   16704

3．2 场地水文条件 拟建场地位于长江、汉江冲积一级阶地，地下水类型包括上层滞水和孔隙承压水。上层滞水主要赋存于（1－1）层人工杂填土层中，主要接受大气降水和地表散水的渗透补给，无统一自由水面，水量同季节、周边排泄条件关系密切。孔隙承压水赋存于（3）单元砂土层及（4）单元砾乱石层中，与长江、汉江等地表水及区域承压水体系联系密切，水量丰富。 4.       基坑支护方案设计选择及优化 4．1 基坑支护方案选择 本基坑为狭窄场地的较深基坑，保证基坑顺利开挖和保护周边环境不受破坏，必须严格控制基坑变形，要求支护结构具有一定刚度。 （1）       悬臂桩支护结构虽具有不影响坑内土方开挖和结构施工的优点，但在本工程中，由于开挖深度较大，悬臂桩支护结构要求插入深度大，配筋多，变形大，无法满足基坑安全要求。 （2）       为控制排桩结构变形，可采用排桩＋锚杆方案。桩锚支护工艺成熟，经济可靠，能有效控制结构变形，但在本基坑工程中，西侧及南侧9层楼均为桩基，锚杆无法穿越。且地下室外墙距用地红线仅4m～12m左右，锚杆将穿出红线外。我市已出台有关规定，不允许锚杆穿过用地红线。因此不予采用桩锚结构。 （3）       地下连续墙既可作为上部建筑物地下室外墙，亦可兼作基坑开挖时基坑挡土、截水、防渗等临时性防护结构。但其工程造价非常昂贵，因此该基坑不推荐采用地下连续墙。 （4）       排桩＋内支撑支护结构是控制边坡侧向变位最有效的手段之一。本基坑工程平面规则，约40m×40m左右，采用排桩＋内支撑支护结构是十分理想的选择。内支护结构平面刚度大，结构变形小，可有效保护基坑周边建筑物和地下管线安全。根据基坑的平面尺寸，可采用钢筋混凝土支撑或型钢支撑。钢筋混凝土支撑受力条件好，节点处理简单方便，可靠性好，造价低，基坑安全性高；型钢内支撑安拆方便，施工周期短。 （5）       本施工方案综合考虑业主对安全、工期的要求，采用钻孔灌注桩与钢筋混凝土内支撑相结合的形式，达到控制基坑变形的目的。 4．2 基坑支护方案优化 （1） 针对基坑的具体条件，对可行的支护方案进行优化。可行的支护结构除桩排外，撑锚体系可采用：单层支撑、两层支撑。对于单层支撑，可设置在B1楼板以下或楼板以上。对比分析见下表：

支护结构 结构特点评价 单层支撑 （B1楼板以上） 1.       与两层支撑相比，本方案因少了一层支撑，在第一层支撑施工完后，可分2次到3次开挖到基底，因此施工周期较二层支撑短1个月左右。 2.       由于桩身弯矩较大，要求支护桩采用较大截面（桩径0.9m、1.0m），桩身配筋较多。由于采用一层支撑，要求支撑杆件截面较大，配筋较多。 3.       桩顶放坡高度不大，锁口梁施工时开挖仅3m左右，采用喷锚支护，并有止水粉喷桩对塘泥层进行加固，可确保基坑安全。 4.       单层支撑设置在B1楼板以上，在B1楼板施工完毕后拆除，不存在穿越地下室外墙的不足，因而也不需要在支撑上预插筋、地下室外墙后期补洞等工作，有利于地下室防水工程施工。 5.       由于桩身含钢量很高，单方造价较高。加上一层支撑加强所增加的费用、上部喷锚支护增加的费用，总费用仅比两层支撑稍少。 单层支撑 （B1楼板以下） 1． 桩顶放坡高度较大，锁口梁施工时开挖至5m左右，采用喷锚支护，并有止水粉喷桩对塘泥层进行加固，可确保基坑安全，但成本较高。 2． 与单层支撑设置在B1楼板以上相比，配筋有所减少，混凝土量有所减少。但单层支撑设置在B1楼板以下，不能在B2楼板施工完毕后拆除，因而存在穿越地下室外墙的不足，不利于地下室防水工程施工，稍影响结构正常施工。 3． 由于桩身含钢量很高，单方造价较高。加上一层支撑加强所增加的费用、上部喷锚支护增加的费用，总费用与单层支撑（B1楼板以上）相比基本一致，仅比两层支撑稍少。 两层支撑   1． 两层支撑施工，加上支撑养护时间，明显影响施工工期。 2． 由于采用两层支撑，桩身弯矩较小，要求桩径较小，配筋少，方量少，单方造价较低。 3． 上部放坡高度不大，仅可简单支护，费用较低。 4． 施工地下一层楼板时，需要先拆除第二层支撑，影响工期。但不存在预先在支撑上预插筋、地下室外墙后期补洞等工作。 5． 两层支撑抵抗不均匀土方开挖、反铲意外碰撞的能力较强，基坑安全有保障。 6． 与单层支撑相比总费用略高，但工期较长。

    综合以上分析，单层支撑（设置在B1以上）以其工期最短，经济较优，对其他工作影响最少，因而最优。因此，本支护方案将支撑设置在B1楼板以上。 （2） 支撑平面布置优化 对于本基坑工程，平面较规则，仅40m×40m，采用刚架式角撑体系，可以方便土方开挖，并使支撑体系施工相对独立，有利于分区流水施工，对工期十分有利。角撑主杆与辅杆采用不同截面，更为经济。主杆与辅杆采用三角形空间刚架结构进行连接，以协调变形和提高整体刚度。  5．支护结构设计 5．1支护桩设计 支护桩各段设计参数

边坡 计算桩长 （m含锁口梁） 有效桩长 （m） 桩径（mm） 桩间距 （m） 主筋 东侧AB段 15 14.4 φ900 1.2 18Φ25 东北侧BC段 17 16.4 φ1000 1.2 24Φ25 北侧CD段 15 14.4 φ900 1.2 18Φ25 西北侧DE段 15 14.4 φ900 1.2 16Φ25 西南侧EF段 14 13.4 φ900 1.2 16Φ25 南侧FA段 15 14.4 φ900 1.2 16Φ25