□文/李建剛 秦 陽

□秦 陽/天津市城投置業(yè)有限公司。

淤泥質(zhì)條件下基坑支護工程設(shè)計與施工

□文/李建剛 秦 陽

天津港淤泥質(zhì)土層條件下基坑支護工程常采用工字鋼類排樁的支擋結(jié)構(gòu)，由于較厚的淤泥質(zhì)土層的影響，為滿足規(guī)范計算要求，工字鋼必須插入好土層，這樣勢必工字鋼的長度很長。文章就淤泥質(zhì)土層的特點及泵房的結(jié)構(gòu)特點，以實際工程為例，介紹了適當(dāng)減短工字鋼長度的設(shè)計方法，實踐證明結(jié)合相應(yīng)的施工措施該設(shè)計方法是可行的。

淤泥質(zhì)土；工字鋼；基坑；支護

1 工程概況及特點

某擬建物位于天津港東突堤區(qū)內(nèi)，為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)平面呈矩形，長14.4m，寬9.4m?，F(xiàn)場地坪標(biāo)高為-1.100m，基坑底標(biāo)高為-6.400m。基坑凈深度5.3m。

場地埋深20m范圍內(nèi)幾乎沒有好土，土層c、φ指標(biāo)極低，含水率高，基坑面積小且淺。基坑支護若采用鋼筋混凝土灌注樁加內(nèi)支撐，則投資大、工期長且支護樁的埋深較長。

2 工程地質(zhì)條件

巖土工程勘察報告顯示，現(xiàn)場地勢較為平坦。其下土層根據(jù)時代特征、成因類型及土層的物理力學(xué)指標(biāo)值在鉆深范圍內(nèi)分為5大層，場地典型地質(zhì)剖面見圖1。

工程勘察期間初見水位埋深1.81m；穩(wěn)定水位埋深1.77m。地下水位隨季節(jié)變化。豐水季上升，枯水季下降，變幅0.5m/a。地下水類型為潛水，主要為大氣降水補給。對場地埋深20.0m以內(nèi)土層進行了室內(nèi)滲透試驗，各土層滲透性指標(biāo)統(tǒng)計分析結(jié)果見表1。

表1 土層滲透性指標(biāo)

3 基坑周邊環(huán)境情況

擬建物北側(cè)地下結(jié)構(gòu)距10層的大樓22.5m，大樓基礎(chǔ)為25m長預(yù)制樁基礎(chǔ)；南側(cè)為現(xiàn)有綠地；西側(cè)距現(xiàn)有一層人防6m；東側(cè)場地開闊；四周無地下管線，見圖2。

4 基坑支護設(shè)計

基坑支護設(shè)計計算采用同濟啟明星深基坑計算軟件，由于該區(qū)域埋深20m范圍內(nèi)土層均為淤泥和淤泥質(zhì)粘土，支護樁設(shè)計長度應(yīng)該達到17m各項指標(biāo)才能滿足規(guī)范要求。但市場型鋼長度均為12m，17m長型鋼購買困難且造價較高，最終商定支護樁改為12m，經(jīng)驗算抗傾覆安全系數(shù)僅為0.68，整體穩(wěn)定性安全系數(shù)僅為0.68，均遠小于規(guī)范要求。為保證基坑工程順利進行，采取以下技術(shù)措施。

1）為有效控制坑邊超載，采用13m長臂挖掘機進行基槽開挖。

2）待挖至基坑設(shè)計標(biāo)高，將原設(shè)計換填300mm厚碎石墊層和100mm厚混凝土墊層改為隨開挖隨施工400mm厚素混凝土，使其在最短時間內(nèi)形成護底效應(yīng)。

5 基坑圍護結(jié)構(gòu)

根據(jù)建筑物基坑平面形狀、基坑深度、場區(qū)地質(zhì)水位情況及周圍所處環(huán)境狀況，綜合考慮基坑支護安全、經(jīng)濟、施工可行性等多方面因素，擬采用12m定尺的40b工字鋼@450mm作為支護樁，一順一丁高低樁形式?？拥滓陨箱摪鍢堕g采取插木膠模板擋土措施。支撐系統(tǒng)為角撐加水平支撐，上下二道均采用40b工字鋼并與鋼腰梁焊牢。綜合考慮場地土的滲透性、周邊環(huán)境情況及類似場地工程的成功經(jīng)驗，采取不設(shè)止水帷幕的方式，見圖3。

6 監(jiān)測分析

6.1 監(jiān)測方案

由于該區(qū)域埋深20m范圍內(nèi)土層均為淤泥和淤泥質(zhì)粘土，故支護樁樁底無法插入好土層，為確保工程順利進行，沿基坑周邊在跨中位置各設(shè)置1個水平位移測點，見圖4。

6.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

監(jiān)測從2010年7月28日上午8時開始至2010年8月10日下午16時每天觀測一次，此后，各項變形趨于穩(wěn)定。直至2010年9月13日各項變形已穩(wěn)定，此時最大水平位移測點1為61mm。

基坑最大水平位移為61mm，樁長12m設(shè)計水平位移為60mm，實踐與理論基本符合。

證明12m支護樁在有效技術(shù)措施下是可行的。

7 結(jié)語

基坑開挖深度5.3m，采用12m長40b工字鋼支護，一道水平鋼支撐，通過采取一定的施工措施，實踐證明是可行的。這種設(shè)計方案能在淤泥質(zhì)地層條件下得以成功實施，是對目前計算理論的一項新突破，對于類似地質(zhì)條件下的小而淺的基坑工程樁體的嵌固深度有一定的借鑒意義。

TU447

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1008-3197（2011）03-14-02

2011-04-06

李建剛/男，1958年出生，天津市建設(shè)工程招標(biāo)有限公司總經(jīng)理，高級工程師，從事招標(biāo)管理工作。

□秦 陽/天津市城投置業(yè)有限公司。