王旭剛（遼寧有色勘察研究院，遼寧　　沈陽　　110013）

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沈陽某基坑工程基坑支護方式探討

王旭剛
（遼寧有色勘察研究院，遼寧沈陽110013）

摘要：以沈陽世茂基坑為研究對象，通過采用樁-預(yù)應(yīng)力錨索聯(lián)合支護形式解決了鄰近建筑物的基坑開挖難題。擬建基坑緊鄰已有超高層建筑，且基坑深度深于現(xiàn)有超高層建筑的基礎(chǔ)埋深，樁-預(yù)應(yīng)力錨索聯(lián)合支護方式控制基坑土體和已有建筑物的變形，監(jiān)測結(jié)果顯示該支護方案可行、可靠，施工資金投入少，說明該支護方式在沈陽地區(qū)有很好的應(yīng)用可靠性。

關(guān)鍵詞：基坑；鄰近建筑物；樁－錨支護；預(yù)應(yīng)力

0. 引言

隨著城市化的發(fā)展，各大城市的高層建筑比比皆是，尤其在各大商業(yè)區(qū)中心地帶，商業(yè)建筑越建越高，越建越密集，且更注重對地下空間的開發(fā)。

沈陽世茂擬建基坑就位于區(qū)商業(yè)中心地帶，與最近的60層超高建筑距離只有8m。世茂基坑深度達20m，且基坑底標高比超高層建筑基礎(chǔ)底板低5m，因而世茂基坑的支護體系的可靠度直接關(guān)系到現(xiàn)有超高層建筑的安全，基坑支護體系的允許變形要比規(guī)范規(guī)定值還小，因此控制基坑支護體系的變形尤為關(guān)鍵。目前，基坑支護體系中，對變形要求高的支護形式一般采用剛度較大的內(nèi)支撐法，但內(nèi)支撐施工工期長，投入大且對后續(xù)的主體結(jié)構(gòu)施工影響較大。世茂基坑支護形式采用了樁-預(yù)應(yīng)力錨索聯(lián)合支護的方法，很好地控制了支護樁及鄰近樓體的變形，取得了很好的應(yīng)用效果，對沈陽地區(qū)的基坑工程具有借鑒意義。

圖1計算模型

圖2內(nèi)力計算結(jié)果

2. 基坑支護體系

2.1工程地質(zhì)條件

①雜填土：灰褐色，松散～稍密，稍濕。主要由混礫砂、黏性土及建筑垃圾組成。該層分布連續(xù)，層厚1.00m～10.20m。

②粉質(zhì)黏土：黃褐色可塑。稍有光澤，干強度中等，韌性中等，無搖震反應(yīng)。厚度0.40m～4.00m。

③中粗砂：黃褐色，稍濕，稍密，局部松散?；炝＝Y(jié)構(gòu)，礦物成分以石英、長石為主，含少量黏性土，局部見細砂、礫砂層。厚度0.80m～2.30m。

④圓礫：黃褐色，中密狀態(tài)，潮濕～飽和。母巖物成分以花崗巖、石英巖等結(jié)晶巖類為主，顆粒不均，級配較好，卵、礫石呈亞圓形，磨圓度較好。厚度6.80m～23.70m。

⑤泥礫：黃褐色，中密～密實狀態(tài)，飽和。顆粒不均，以圓礫及礫砂為主，中粗砂及粉質(zhì)黏土充填，局部為粉質(zhì)黏土。卵礫石大部分已呈全風化狀態(tài)。

2.2計算方法

計算采用北京理正公司開發(fā)“理正深基坑”軟件，由于該軟件具有緊密結(jié)合規(guī)范、荷載類型齊全、支護體系類型全面、使用方便等優(yōu)點，使得該軟件在國內(nèi)被普遍應(yīng)用。在計算過程中，分別將鄰近建筑物和構(gòu)筑物簡化成荷載，結(jié)合周邊可變荷載，依據(jù)庫侖和朗肯土壓力理論，采用彈性法考慮實際施工階段進行計算，得出內(nèi)力及其分布情況并驗算支護結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，最終確定支護體系中各構(gòu)件的截面尺寸。

2.3計算模型的建立

根據(jù)勘察報告，將實際的土層分面情況輸入到軟件中，模型建立的準確性關(guān)系計算結(jié)果，直接影響實際工程施工中的可靠性，因此計算參數(shù)應(yīng)參照勘察報告并結(jié)合類似工程和同地區(qū)項目的工程經(jīng)驗進行選取。計算采用二維模型，并選取各個關(guān)鍵剖面，如圖1所示。

2.4計算結(jié)果

依據(jù)上文的計算模型，并結(jié)合實際的施工開挖階段，支護體系的計算結(jié)果如圖2所示。

上面計算結(jié)果給出各個施工階段中支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移及錨索內(nèi)力值，依據(jù)該計算結(jié)果，可以確定支護結(jié)構(gòu)各個構(gòu)件的最終尺寸。

2.5基坑支護結(jié)構(gòu)圖

通過計算結(jié)果，將基坑按1∶1進行放坡，放坡高度1.5m，共設(shè)置6排預(yù)應(yīng)力錨索，采用槽鋼腰梁，基坑支護結(jié)構(gòu)的施工圖如圖3和圖4所示。

圖3支護結(jié)構(gòu)剖面圖

圖4支護結(jié)構(gòu)立面圖

3. 基坑支護結(jié)構(gòu)監(jiān)

測

為便于監(jiān)測基坑支護結(jié)構(gòu)的變形，在距離超高建筑最近的區(qū)段設(shè)置了編號為k-2，k-3的變形監(jiān)測點。在基坑開挖過程中及正常使用階段基坑支護結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測結(jié)果如圖5和圖6所示。

圖5　k-2點基坑變形監(jiān)測結(jié)果

圖6　k-3點基坑變形監(jiān)測結(jié)果

以上監(jiān)測結(jié)果可知，在基坑開挖過程中支護結(jié)構(gòu)在不斷地變形，基坑開挖結(jié)束后變形收斂，處于穩(wěn)定狀態(tài)，說明支護結(jié)構(gòu)安全可靠。

結(jié)論

基坑支護結(jié)構(gòu)形式多樣，若擬建基坑周邊近距離存在已有建筑物或管線，這樣的基坑支護設(shè)計一直是難題，本文用支護樁聯(lián)合預(yù)應(yīng)力錨索這一支護結(jié)構(gòu)方式解決了沈陽世茂基坑鄰近超高建筑的難題，監(jiān)測結(jié)果顯示，這一支護結(jié)構(gòu)在使用中構(gòu)件應(yīng)力分布均勻，無應(yīng)力集中現(xiàn)象，位移值小，樁-錨支護結(jié)構(gòu)形式在該項目的成功應(yīng)用，為沈陽地區(qū)的基坑支護設(shè)計提供了一個很好的工程實例。

參考文獻

［1］趙明華.土力學與基礎(chǔ)工程［M］.北京：清華大學出版社，1994.

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［3］林宗元.巖土工程勘察設(shè)計手冊［M］.沈陽：遼寧科學技術(shù)出版社，1996.

中圖分類號：TU753

文獻標識碼：A