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论建筑工程施工基坑支

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【摘 要】随着时代的发展和人民的生活水平的提高,建筑物的重要性和安全等级越来越高,且深基坑的开挖深度也越来越大,合理的基坑支护技术是保障建筑物安全施工的关键,为了确保建筑物的稳定性,建筑基础必须要满足地下埋深嵌固的规范要求。文章分析了岩土工程中深基坑支护施工相应的处理方法,以期待在今后的工程实践中不断总结和提高技术水平,为发展深基坑工程的理论和实践做出贡献。

【关键词】基坑;地基;支护;方案

当前对房屋建筑工程基本上都有人防要求。在我国沿海地区如温州、台州、宁波等江浙以及福建沿海地区高层、超高层建筑群立。至目前为止,基坑深度最深的已达到30多米,地下室的设置多的已达到六层。而上述地区都是软土地基,地层分布一般如下:1.杂填土层,由各种杂填土及垃圾组成,只是在表面层一般厚度在1至3米。2.淤泥质、粉质粘土层,有些地区呈流塑状,一般是由海域积沉而成、局部还夹有贝壳类等杂物。3.淤泥层:灰~浅灰绿色,主要由粘粒组成,粉粒次之,含有少量有机质及贝壳碎屑,此土层厚度一般都较厚,也不均匀,少则十多米,也可能达到百十米。由于各种基坑的支护形式差异很大,而基坑支护的特点是使用寿命短,因此在设计时一般只注重于成本的控制,深基坑支护倒塌的案例时有发生。下面我们以黄岩嘉丽阳光广场为例介绍一下基坑支护的方法。

1 工程概况

浙江省台州黄岩嘉丽阳光广场基坑尺寸长320m,宽120m,基础设计采用Ф800钻孔灌注桩,桩顶标高为-5.8m ~ -7.1m;主楼区为坑中坑,采用Ф800钻孔灌注桩(抗拔桩),桩顶标高为-14.90m。地下室基础底板位于淤泥质粘土层中,主楼区基础底板在粘土上。该工程地下室部分施工的重点及难点在主楼区,实际挖土深达15m左右。地下水静止水位埋深±0.00m至1.80m。

2 主楼区基坑围护方案

根据工程地质勘探报告,本工程主楼区深基坑有以下特点:坑深度大,深度在14.95米,为坑中坑,开挖难度大。综合分析本工程基坑的形状、面积、开挖深度、地质条件及周围环境,基坑围护设计综合考虑了以下因素:西侧及南侧分别有建筑物和各种管线,其中煤气管道离基坑边仅6m远。施工应确保整体稳定,合理地控制基坑变形;②场地条件复杂,特别是土层为厚度较大的淤泥质粘土,对基坑围护的稳定性和变形不利;③主楼区深基坑为坑中坑,深度达14.95米,施工周期较长,应尽量减少基坑坑底暴露时间。

根据这些特点,通过分析、比较,确定了以下围护方案:主楼区为坑中坑,土质条件相对较好,坑底在粘土上,无放坡条件。为了确保围护安全和降低工程造价,通过对浙江省常见的几种支护分案在技术、经济上进行分析、比较,根据地质报告和具体结构情况,采用单排Ф800@1200钻孔灌注桩+角撑+一道预应力锚杆进行支护。钻孔灌注桩作为挡土桩,在其中嵌入Ф800高压旋喷桩止水,在深基坑开挖前在-7.15m处浇筑压顶梁,利用压顶梁作为支撑系统的围檩,并在四周支护薄弱的四角处,用钢筋混凝土浇筑角撑。鉴于工程挖土难度大,工期紧迫,通过周密计算和综合考虑基坑深度、地质条件及周围环境情况,在挖土前先浇好压顶梁及水平梁,并采取以下针对性措施:①加班加点,加快施工进度,减少基坑坑底暴露时间;②对主楼进行土体深层位移监测,压顶梁沉降位移观测,水位监测;③在主楼底板混凝土浇筑完成后,再浇筑四周地下室底板(-7.15m);④用毛石砼填实底板与围护桩之间的空隙,待底板强度达到设计值80%以上,再拆除钢筋砼支撑。

3 主楼区深基坑施工

基坑土开挖及主舞台深基坑施工的具体措施如下:①全场地大面积挖土至标高-5.85米处,主楼深基坑四周挖至-7.15m处施工围护的压顶梁及四周角撑;②压顶梁养护至设计强度80%以上后,进行主楼区域的土方开挖,采用0.8立方米挖机直接停在压顶梁土层面上向下挖土,挖至-10.65m左右时,在压顶梁与-10.65m间打一排Ф22HRB400,Ф130@1000预应力锚杆,L=1500mm,将围护与周围土体连成一个整体,以便整个基坑的水平力得到有效传递,减轻周围土体对整个围护的侧压力;③由于基坑深度达到14.9m,0.8立方米挖土机不能将土一次性挖到基坑底,先挖至-10.65m处,凿平工程桩,再用50吨/m汽车吊将0.25立方米小挖机吊入深基坑,由小挖机挖至标高-14.95m基坑底板,大挖机挖出坑外,四周留一圈三角形土体。待基坑稳定后,采用人工开挖;④在挖土过程中,为确保基坑安全,及时监测开挖过程中支护结构和周围土体的变形信息,对地下室基坑及主舞台基坑作原位监测,有效控制四周地下室底板施工对主楼围护的影响,主楼底板混凝土浇捣完成后,再开始主楼四周地下室底板混凝土浇捣。

4 主楼深基坑变形监测

4.1 监测目的,为了及时了解基坑开挖过程中土体水平位移,周围建筑物、道路及管线的沉降,实行信息化管理,防止发生事故及对周围建筑物、道路、管线造成不良影响,确保施工安全。

4.2 测点布置,主楼深基坑在-7.15m围护梁浇筑完成后,设置了8点位移观测点,编号为W1~W8。

4.3 监测原理,测斜管采用特制的硬性聚氯乙烯塑料管,埋设在距排桩墙1m左右的外侧土体中,测试的原理是认为测斜管底端是不动点,各点相对于第端的位移值即为水平位移。水平位移的控制指标有两个,即位移总量控制和位移发展速率控制,控制的原则是以控制位移发展速率为主,位移发展速率在3mm/天以内为安全,大于3mm/天时发出安全警报,并加强观测。位移观测点主要观测主舞台深基坑围护梁位移,控制周围土体整体稳定。

4.4 观测成果分析,主楼深基坑位移观测点W1~W8的观测结果表明,主楼深基坑随着开挖的进行,位移发展最大发生在土体开挖前一周,随着底板垫层混凝土浇筑完成,位移趋于稳定,总的来看水平位移基本符合要求,水平位移发展速率也在控制范围内,基坑及临近建筑物、各种管线及煤气管道处于安全、稳定的状态。

5 结束语:

在处理剧院类工程深基坑(坑中坑)上,合理安排施工顺序至关重要,要尽量加快主楼深基坑垫层、底板混凝土施工,保证基坑尽早稳定。本工程主楼深基坑围护最大位移达41mm,但主要是基坑开挖后5~10天,后期位移稳定,位移速率在警戒范围内。该工程地下室施工历时3个月,基坑围护处于安全、稳定状态,未发生险情,证明工程基坑支护体系和施工是成功的,特别是处理主楼深基坑方面积累了有益经验。

参考文献:

[1]李安勇;白文华;赵晓雯;谢升保;;复杂环境下超长深基坑工程实例研究[J];四川建筑科学研究;2007年06期

[2]朱立新;;软土地区基坑围护设计与施工[J];四川建筑科学研究;2008年01期

[3]杨昕;张东岩;;深基坑边坡工程土钉墙支护设计[A];全国给水排水技术信息网2009年年会论文集[C];2009年