■黃智國
(廣東省環(huán)境地質勘查院廣東廣州510080)
環(huán)形支護結構在軟土地區(qū)基坑支護中的應用
■黃智國
(廣東省環(huán)境地質勘查院廣東廣州510080)
三鄉(xiāng)金融商務中心位于中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)地稅分局東南,本項目設兩層地下室,基坑開挖深度約8.05~9.65m。在基坑開挖范圍內,主要為2~3m厚的填土層及4~8m厚的淤泥軟土,基坑工程采用了環(huán)形內支撐體系的支護結構。經實踐,該支護結構有效的限制了土體的位移,確保了基坑工程的安全。
基坑 軟土 環(huán)形內支撐
擬建場地位于中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)地稅分局東南,四周為水泥路,交通便利,場地四周路面有地下管線通過,場地地面標高2.23~2.70m。金融中心塔樓23層,高97.5m;裙樓5層,高21.9m;設2層地下車庫,車庫面積約6080m2?;用娣e約6235m2,周長約298m,深度約8.05~9.65m?;觽缺诎踩燃墳橐患?。
場地處于珠江三角洲海陸交互沉積平原,屬三角洲沉積平原地貌單元。場地內場地地層可分為人工填土層、海陸交互沉積層、殘積層和基巖。各巖土層巖性特征自上而下描述如下:
2.1人工填土(Qml)
素填土:為新近填土,呈淺黃色、淺紅色,稍濕~飽和,松散~稍密,由粘性土組成,局部含風化巖碎石。
2.2海陸交互沉層(Qmc)
(2~1)淤泥:呈深灰色,流塑,飽和,上部含貝殼碎屑,底部含砂質,土質不均勻,無搖震反應,干強度中等~高,韌性中等~高。屬高壓縮性土。
(2~2)粉質粘土:呈淺黃色、棕紅色,可塑,含少量鈣質結核,土質不均勻,干強度中等~高,韌性中等~高,無搖震反應。屬中壓縮性土。
(2~3)礫砂:呈灰黃色,飽和,稍密~中密,顆粒成份為石英,圓形、亞圓形,分選性差。
2.3殘積層(Qel)
(3~1)粘性土:呈淺黃色、灰黃色,可塑。為花崗巖風化殘積土。屬中壓縮性土。
(3~2)粘性土:呈淺黃色、灰黃色,硬塑,為花崗巖風化殘積土。屬中壓縮性土。
2.4基巖層
(4~1)全風化帶:呈淺黃色、灰黃色,呈堅硬土狀,巖芯土柱狀。(4~2)強風化帶:呈灰黃色、褐黃色,呈半巖半土狀~碎塊狀,巖石風化強烈,碎塊稍硬,巖塊用手能折斷。巖體極破碎,裂隙很發(fā)育。(4~3)中風化帶:呈麻灰色,中細粒結構,巖芯呈塊狀~短柱狀,巖體較破碎,巖質較硬,為較軟巖。(4~4)微風化帶:呈麻灰色,巖芯柱狀~長柱狀,節(jié)理裂隙不甚發(fā)育,巖體較完整,巖質硬。
2.5地下水
擬建場地的中上部第四系土層含孔隙水,下部基巖含裂隙水。場地地下水屬潛水~~承壓水類型。地下水主要賦存在沖層(2~3)礫砂層的孔隙中。(2~3)礫砂層及以下含水層屬承壓水,以上各含水層屬潛水。場地內(2~3)礫砂為主要含水層之一,分布廣泛,具強富水、強透水特點?;鶐r強、中、微風化帶裂隙水分布不均勻,具弱~中等富水,弱~中等透水的特點。
本基坑周邊場地均為道路,無放坡空間,并且有多種地下管線通過;在基坑開挖范圍內,主要為2~3m厚的填土層及4~8m厚的淤泥軟土。在該深厚軟土地區(qū),有效控制基坑變形和確保地下管線安全是本工程的難點和重點。因此,針對本項目的工程及地質條件,結合基坑開挖形狀,支護工程選型采用排樁+環(huán)形內支撐的支護結構?;又饕捎忙?000@1300灌注樁+環(huán)形內支撐+錨索的支護結構,局部采用φ1200@1400灌注樁+環(huán)形內支撐的支護結構。環(huán)形內支撐梁尺寸采用1000*1500,混凝土采用C30?;又ёo平面圖如圖1所示。
本場地地下水位較高,基坑開挖范圍內存在透水層,設置樁間三管旋噴樁止水帷幕?;禹數自O置排水溝,坑底設置10個集水井,間距大致30m,設三級沉淀池1個,坑內抽取地下水需經三級沉淀池沉淀后排入就近市政排水管網。在基坑施工期間,坑內可設置若干較大容積的集水池和泥漿池,施工時應根據開挖分期合理安排排水路徑,沉淀池和排水出口可根據現(xiàn)場及周邊條件確定。
圖1 基坑支護平面布置圖
支護設計采用理正深基坑軟件計算分析支護結構的內力、變形,并計算整體穩(wěn)定安全系數。通過計算,環(huán)形支撐梁的開挖過程所受軸力為4436~10984kN;支護結構變形為0.2~23.6mm,變形最大發(fā)生在基坑兩側長邊中間位置。基坑的整體穩(wěn)定安全系數計算結果為1.483,抗傾覆安全系數為1.745。設計計算結果滿足規(guī)范要求。
本基坑工程在實施前制訂了詳細的基坑監(jiān)測方案,同時,對緊鄰的建筑物及管線的變形也進行了全過程的監(jiān)測。監(jiān)測資料結果表明,基坑工程開挖施工的全過程都在可控狀態(tài)下,支護體系安全穩(wěn)定,變形監(jiān)測數據及支撐梁軸力監(jiān)測數據與計算結果基本吻合。
本文結合三鄉(xiāng)金融商務中心基坑工程的設計和實踐,對本工程地質概況、基坑工程設計選型及分析結果進行了介紹?;庸こ虒嵤┣闆r和監(jiān)測結果表明,本支護設計根據項目特點選型正確,對支護結構的變形起到有效的控制作用,保護了基坑開挖期間周邊的建構筑物及地下管線的安全,可為類似的深厚軟土地區(qū)的基坑支護工程提供參考和指導。
[1]《建筑基坑支護技術規(guī)范》JGJ120~2012.
[2]《建筑基坑支護工程技術規(guī)程》GDB/T15~20~97.
[3]楊光華.《深基坑支護結構的實用計算方法及其應用》.北京:地質出版社,2005.
[4]劉國彬 王衛(wèi)東.《基坑工程手冊》.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.
P694[文獻碼]B
1000~405X(2016)~4~422~1