肖才華（廣東省輕紡建筑設(shè)計(jì)院）

?

某地下空間工程基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

肖才華
（廣東省輕紡建筑設(shè)計(jì)院）

【摘要】依據(jù)地質(zhì)、水文和復(fù)雜的環(huán)境條件，本著安全、經(jīng)濟(jì)、保證工期的施工原則，對(duì)某地下空間工程基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)提出了鉆孔灌注樁加一道內(nèi)支撐外加兩排攪拌樁形成封閉止水帷幕的支護(hù)方案，可為類(lèi)似工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)提供參考。

【關(guān)鍵詞】基坑支護(hù)；設(shè)計(jì)

1　工程概況

項(xiàng)目位于荔灣區(qū)中山七路與康王北路交匯處，南側(cè)緊鄰中山七路，北側(cè)毗鄰陳家祠，西側(cè)緊鄰荔灣區(qū)人民政府。場(chǎng)地?cái)M建地下車(chē)庫(kù)，車(chē)庫(kù)建成后在其頂部回填土體，建成一個(gè)綠化廣場(chǎng)。

地下空間基坑頂標(biāo)高為-0.070m，基坑底標(biāo)高為-8.270m，基坑開(kāi)挖深度為8.20m，考慮到基底清淤換填的可能，在計(jì)算時(shí)將開(kāi)挖深度增加1m?；釉O(shè)計(jì)等級(jí)為一級(jí)［1］。由于周?chē)芫€(xiàn)均需遷移及重新架設(shè)，所以基坑設(shè)計(jì)可基本不考慮周?chē)芫€(xiàn)的影響。工程場(chǎng)地及周邊環(huán)境如圖1所示：

圖1　地下空間工程場(chǎng)地及周邊環(huán)境

圖2　典型地質(zhì)剖面

1.2工程地質(zhì)條件

勘察場(chǎng)地地基土主要由人工填土（Qml）、沼澤沉積層（Qh）、第四系沖積層（Qal）及殘積層（Qel）組成；基巖為白堊系上統(tǒng)（K2）泥質(zhì)粉砂巖。土層典型地質(zhì)剖面如圖2所示。

1.3水文條件

場(chǎng)地地下水屬基巖裂隙水及上層滯水。頂部人工填土層②屬上層滯水含水層，層③淤泥、層④粉質(zhì)粘土（殘積土）、層⑤含砂粉質(zhì)粘土和層⑥全風(fēng)化帶屬細(xì)粒土，含水貧乏，屬相對(duì)隔水層。地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要是大氣降水及側(cè)向逕流補(bǔ)給。

許諾并沒(méi)打算占丁小慧家的便宜，但他結(jié)婚后，確實(shí)感受到了她家里資金雄厚的好處。至少，丁小慧不像其他姑娘那樣，急吼吼地盼著他趕緊功成名就，買(mǎi)大房子、換好車(chē)。這一切丁小慧家都有，她的家境讓她并不急著催他振作，而是非常有底氣地說(shuō)：“以后，你想做什么就做什么吧。”

2　支護(hù)結(jié)構(gòu)選型

結(jié)合本工程的基坑特點(diǎn)和巖土工程條件，不宜采用放坡開(kāi)挖的基坑支護(hù)方案，比較可行的支護(hù)方案為地下連續(xù)墻+內(nèi)支撐（或錨桿）或排樁+內(nèi)支撐（或錨桿）支護(hù)方案。對(duì)兩種方案進(jìn)行比較，得到各自的優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示：

表1　兩種支護(hù)結(jié)構(gòu)方案的比較［2］

3　支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1樁位布置及內(nèi)力計(jì)算

根據(jù)地質(zhì)勘探資料，將基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)分為5個(gè)斷面，其中典型斷面處鉆孔灌注樁、攪拌樁布置如圖3所示。

圖3　鉆孔灌注樁、攪拌樁布置圖

內(nèi)力計(jì)算方法采用增量法，基坑側(cè)壁重要性系數(shù)γ0取1.10，依次輸入相關(guān)參數(shù)和各類(lèi)信息，采用理正深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件F-SPW V6.1進(jìn)行計(jì)算，得到各個(gè)斷面內(nèi)力取值如表2所示。

3.2樁身配筋

對(duì)各區(qū)段施工分步進(jìn)行下的各工礦的內(nèi)力進(jìn)行總包絡(luò)，按照混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行配筋。配筋按照?qǐng)A形受彎構(gòu)件進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算。典型斷面在各工礦下的位移內(nèi)力總包絡(luò)和樁身配筋分別如圖4和表3所示。

3.3支護(hù)樁的入土深度

支護(hù)樁的入土深度滿(mǎn)足承載力要求之外，還應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足基坑的整體穩(wěn)定、抗傾覆等穩(wěn)定性要求，并參照類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比后確定。

表2　各個(gè)斷面內(nèi)力取值

⑴整體穩(wěn)定驗(yàn)算

采用瑞典條分法計(jì)算整體穩(wěn)定安全系數(shù)，應(yīng)力狀態(tài)按照總應(yīng)力法，條分法中的土條寬度取為0.40m。計(jì)算得最小穩(wěn)定安全系數(shù)為KS=1.616＞1，因此整體穩(wěn)定性滿(mǎn)足安全條件。

圖4　斷面1- 1在各工礦下的位移內(nèi)力總包絡(luò)

表3　樁身配筋

⑵抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算

其中，

Mp——被動(dòng)土壓力及支點(diǎn)力對(duì)樁底的傾覆彎距，對(duì)于內(nèi)支撐支點(diǎn)由內(nèi)支撐抗壓力決定；對(duì)于錨桿或錨索，支點(diǎn)力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值；

Ma——主動(dòng)土壓力對(duì)樁底的傾覆彎距。各斷面最小抗傾覆安全系數(shù)均大于1.200，滿(mǎn)足規(guī)范要求。各斷面最小抗傾覆安全系數(shù)如表4所示。

4　基坑開(kāi)挖及回填要求

4.1基坑開(kāi)挖要求

⑴基坑開(kāi)挖時(shí)，每層土開(kāi)挖至支撐位置以下0.4m后進(jìn)行支撐施工，后面土方開(kāi)挖必須在支撐施工完畢后方可進(jìn)行。

⑵施工過(guò)程中嚴(yán)禁超挖，水平方向的施工必須嚴(yán)格按照分段跳挖原則進(jìn)行，分段開(kāi)挖長(zhǎng)度不宜大于12m，而且開(kāi)挖期間應(yīng)加強(qiáng)基坑變形監(jiān)測(cè)，堅(jiān)持信息化施工。

⑶機(jī)械開(kāi)挖嚴(yán)禁碰撞支護(hù)樁，距離支護(hù)樁0.5m的土體應(yīng)人工開(kāi)挖修平；距離坑底0.3m土方必須由人工開(kāi)挖。

⑷施工過(guò)程中必須做好坡頂?shù)孛娼厮突觾?nèi)土方開(kāi)挖臨時(shí)降水措施。

表4　各斷面最小抗傾覆安全系數(shù)

4.2土體回填要求

⑴土方回填應(yīng)在結(jié)構(gòu)及防水層施工完成且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行。

⑵回填料可使用基坑工程挖出的土方，土質(zhì)應(yīng)新鮮、無(wú)污染，不能使用腐植土、淤泥、垃圾等。施工前應(yīng)根據(jù)壓實(shí)度要求確定各類(lèi)回填料的最佳含水量。

⑶頂板以上1m范圍內(nèi)、邊墻外側(cè)2m范圍內(nèi)，回填土應(yīng)采用透水性差的粘性土，土中可摻入石灰、水泥等穩(wěn)定材料，不得采用砂土、雜填土及全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化類(lèi)巖土。

⑷頂板以上及邊墻外側(cè)1m范圍內(nèi)回填施工時(shí)不能使用重型機(jī)械設(shè)備。邊墻外側(cè)的土方回填應(yīng)對(duì)稱(chēng)同步進(jìn)行。

⑸回填施工應(yīng)按規(guī)范要求分層壓實(shí)、分層檢測(cè)密實(shí)度；單層松鋪厚度應(yīng)不大于300mm，填土密實(shí)度不小于0.95。●

【參考文獻(xiàn)】

［1］DBJ/T15-20-97，廣東省建筑基坑設(shè)計(jì)工程技術(shù)規(guī)程［S］.

［2］張海波，楊斌，劉陽(yáng).采用排樁和混凝土內(nèi)支撐體系的深基坑支護(hù)技術(shù)［J］.建筑技術(shù)，2009.40（2）∶105-108.