【摘要】：地鐵附近的高層建筑基坑支護(hù)形式的選擇和設(shè)計(jì)對(duì)于城市建設(shè)具有重要的意義，選擇合適的基坑形式能夠?qū)Φ孛娼ㄖc附近地鐵的安全提供有力的保障。本文主要以實(shí)例的形式，分析了某市地鐵附近高層建筑深基坑支護(hù)形式，通過(guò)對(duì)各種形式的支護(hù)體系分析，最終有針對(duì)性的選擇了鉆孔灌注樁+水平支撐作為本工程的支撐形式。

【關(guān)鍵詞】：地鐵附近；高層建筑；基坑支護(hù)形式；選擇

1 引言

城市高層建筑已經(jīng)成為城市規(guī)劃和發(fā)展過(guò)程中的重要建筑形式，高層建筑建設(shè)同樣帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題，即在建設(shè)過(guò)程中基坑的開(kāi)挖對(duì)于周?chē)ㄖh(huán)境和建筑物的影響，特別是對(duì)周?chē)匾ㄖh(huán)境，例如城市地鐵。城市地鐵是社會(huì)城市化過(guò)程中重要的產(chǎn)物，由于其施工修建的形式，使得地鐵對(duì)于附近建筑的施工非常敏感。所以，當(dāng)在城市地鐵附近進(jìn)行高層建筑深基坑施工時(shí)，其支護(hù)形式的選擇就顯得尤為重要。

2 某市地鐵一號(hào)線(xiàn)附近高層建筑深基坑支護(hù)形式選擇

2.1 工程背景

某市在城市規(guī)劃過(guò)程中，為了城市建設(shè)需要，擬建設(shè)一大型活動(dòng)中心，活動(dòng)中心上層20層為活動(dòng)用房，地下1層為地鐵出入口活動(dòng)用房，地上一層設(shè)有地鐵出入口及社區(qū)活動(dòng)用房，項(xiàng)目占地面積3608.4m2，總建筑面積3643.5 m2，地上建筑面積為2092.1m2，地下建筑面積1551.4m2。本工程±0.000相當(dāng)于1985國(guó)家高程基準(zhǔn)4.542m，基層開(kāi)挖最深處底標(biāo)高為-12.90m。擬建工程左右為中心大道，北側(cè)為市地鐵交通1號(hào)，南側(cè)為一條河流，基坑地處鬧市區(qū)且緊鄰輕軌站臺(tái)，基坑周邊環(huán)境較復(fù)雜。

2.2 工程支護(hù)設(shè)計(jì)方案選擇分析

深層建筑基坑支護(hù)施工過(guò)程中，其設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循“安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行”的原則。根據(jù)本工程的實(shí)際情況，認(rèn)為應(yīng)該從以下三種支護(hù)形式中選擇設(shè)計(jì)方案，對(duì)于本工程的實(shí)際應(yīng)用較符合。

(1)內(nèi)支撐+SMW工法樁

支護(hù)形式的第一種選擇方法是內(nèi)支撐+SMW工法樁形式。這種支護(hù)形式的有點(diǎn)非常明顯，主要表現(xiàn)在止水性好、施工速度快以及內(nèi)插型鋼可待施工結(jié)束后拔除回收使用等，同時(shí)在該市其他工程中，10m左右深基坑采用SMW工法樁成功案例較多，并且采用內(nèi)支撐后可以有效控制位移。但是，相比鉆孔灌注樁而言，其剛度偏小，圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移偏大，且型鋼拔除對(duì)周邊環(huán)境的影響較大。目前型鋼打、拔費(fèi)用相對(duì)較高；對(duì)施工技術(shù)水平要求高，施工現(xiàn)場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)內(nèi)插型鋼偏位導(dǎo)致位移過(guò)大和止水效果差，導(dǎo)致基坑失穩(wěn)。考慮到本工程地處鬧市區(qū)，緊鄰地鐵站臺(tái)，且筏板采用天然地基，型鋼后期拔除十分困難，對(duì)基坑本身及周邊環(huán)境影響較大。所以，本方案不適用。

(2)預(yù)應(yīng)力錨桿+鉆孔灌注樁

預(yù)應(yīng)力錨桿+鉆孔灌注樁支護(hù)形式又稱(chēng)為工法樁。這種支護(hù)形式的有點(diǎn)是基坑開(kāi)挖無(wú)內(nèi)支撐，施工方便無(wú)干擾，可以提高施工工期，通過(guò)設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿可以控制基坑側(cè)壁位移保證基坑安全。但是，在本工程中有一個(gè)非常明顯的特點(diǎn)，基坑周邊距用地紅線(xiàn)距離較小，而工法樁施工時(shí)所用預(yù)應(yīng)力錨桿需要超出用地紅線(xiàn)。所以，本方案同樣不適用。

(3)鉆孔灌注樁+水平支撐

這種支護(hù)方案優(yōu)點(diǎn)是圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全，工藝成熟，是現(xiàn)代高層建筑深基坑最具設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)的圍護(hù)體系之一，可在較深的基坑工程中使用。其抗側(cè)剛度較大，可控制開(kāi)挖階段圍護(hù)體系的變形，確保周邊環(huán)境不受到影響。對(duì)于基坑開(kāi)挖時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)的基坑，鉆孔灌注樁與內(nèi)撐共同作用可以很好的確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境安全。水平支撐可以采用對(duì)撐與角撐結(jié)合的方式布置，也可以采用環(huán)形支撐與對(duì)撐結(jié)合的方式。

2.3 本工程基坑支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在本基坑支護(hù)體系中，最重要的就是地下一層與地鐵口相連處的支撐體系。通過(guò)分析認(rèn)為采用止水帷幕+鉆孔灌注樁+2道水平鋼支撐方案適合本工程支護(hù)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)方案中土釘墻面層參數(shù)為：網(wǎng)筋φ8@200×200，坡面噴射混凝土面層厚度為100mm，強(qiáng)度為C20。噴射砼配比宜為：水泥1：砂2：石2：水0.5，施工前須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。地鐵出入口處灌注樁直徑Φ800mm@1000，混凝土強(qiáng)度為C30；止水帷幕采用Φ850@1200mm三軸水泥土攪拌樁，止水帷幕貼近圍護(hù)樁，凈距為200mm；三軸攪拌樁與地鐵地連墻相接處采用Φ600@1000mm高壓旋噴樁止水；鋼支撐采用Φ609×16型鋼，長(zhǎng)度為9m，水平向間距為3m。針對(duì)體系施工設(shè)計(jì)，制定了詳細(xì)的參數(shù)。

(1)止水帷幕的嵌入深度

由于南側(cè)為一條河流，因此，地下水對(duì)本工程建設(shè)影響較大，為保證結(jié)構(gòu)安全，采用落底式豎向止水帷幕方案。插入下臥不透水層深度根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）8.4.2條：

L=0.2hw-0.5b

式中，L表示帷幕插入不透水層的深度，hw表示作用水頭，b表示帷幕寬度。

在實(shí)際的工程應(yīng)用中還要結(jié)合具體的地質(zhì)勘察報(bào)告進(jìn)行施工，在本工程承，其1m出為粉質(zhì)粘土層，所以，在設(shè)計(jì)中考慮攪拌樁止水帷幕嵌入該層的深度為1.45m，以保證止水效果。

(2)鉆孔灌注樁的嵌入深度

鉆孔灌注樁嵌入基坑底的深度根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）4.1.1條第二款—單層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的計(jì)算方法確定：

hp ∑Ep+ Tc1(hT1+ hd)-1.2 γ0 ha∑Eai≥0

式中， Tc1表示支點(diǎn)水平力(kN)；∑Ep表示樁、墻底以上根據(jù)基坑內(nèi)側(cè)各土層水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值epjk的合力之和(kN)；hd表示合力∑Ep作用點(diǎn)至樁、墻底的距離(m)，根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果hd取9.50m。；∑Eai表示樁、墻底以上根據(jù)基坑外側(cè)各土層水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值的合力之和(kN)；ha表示合力∑Eai作用點(diǎn)至樁、墻底的距離(m)；γ0表示建筑基坑側(cè)壁重要性系數(shù)；β表示嵌固深度安全系數(shù)，系統(tǒng)默認(rèn)規(guī)范值1.2，可在安全系數(shù)配置表中修改；hT1表示支點(diǎn)至基坑底面的距離(m)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)某市地鐵一號(hào)線(xiàn)附近高層建筑深基坑開(kāi)挖支護(hù)形式選擇問(wèn)題展開(kāi)分析，重點(diǎn)對(duì)基坑中各種體系的特點(diǎn)進(jìn)行了探討。本文最后根據(jù)分析的結(jié)論所得到的適合本工程的體系結(jié)構(gòu)分析，對(duì)于實(shí)際的城市地鐵周?chē)ㄖ又ёo(hù)體系設(shè)計(jì)具有很好的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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