劉洪宇,路世偉
(長江大學 城市建設(shè)學院,湖北 荊州 434023)
隨著基坑工程的快速發(fā)展,深基坑也越來越多,深基坑工程是一種更為復雜的系統(tǒng)工程。其難度增大的同時,影響因素也隨之變多,危險系數(shù)及發(fā)生事故的危害程度也是隨之提升[1-3]。本工程地處于環(huán)境較為復雜的荊州地區(qū),場地又位于建筑物相對密集的城市地區(qū),交通錯綜復雜,人口流量大,周圍建筑物多,所以存在施工場地緊張,條件復雜等問題。因此,對于本工程的基坑支護體系的方法和施工技術(shù)有著嚴格的要求[4]。
錦一萬城基坑工程范圍、深度均較大,涉及1棟31層住宅、1棟32層住宅、1棟33層住宅、1棟3層商業(yè)。設(shè)計開挖深度:正負零標高為絕對高程32.30 m,場地自然地面平均標高為32.20 m,地下室基坑設(shè)計坑底標高-10.90~-11.70 m,設(shè)計挖深10.8~11.6 m,基礎(chǔ)埋置深度為11.4 m。
場地附近環(huán)境較為復雜,北側(cè)有4層、8層、9層的民用建筑,距離擬建建筑邊線最近約為7.4 m;西側(cè)有4層、7層、9層的民用建筑,距離擬建建筑邊線最近約為7.0 m;南側(cè)為交通要道——北京中路,路邊距離擬建建筑邊線最近約為20.0 m;東側(cè)為17層中佳廣場,距離擬建建筑邊線最近約為9.0 m,多為混凝土結(jié)構(gòu)和水泥混凝土結(jié)構(gòu)。
場地區(qū)域地質(zhì)屬楊子準地臺的江漢盆地西部的江陵凹陷,江陵凹陷走向為北西、北西西,呈開闊復式向斜。區(qū)內(nèi)斷裂不發(fā)育,沒有強震的歷史,地殼相對穩(wěn)定。
根據(jù)勘查顯示,地層自上而下共分為5層。①雜填土:以磚渣、碎石、素土為主,厚度0.6~4.3 m;②粉質(zhì)黏土:黃褐色,干強度中等,韌性中等,局部夾有少量粉土,厚度1.3~4.9 m;③粉細砂:灰色,磨圓度好,級配良好,厚度7.2~11.7 m;④圓礫:母巖成份主要為石英巖、石英砂巖、硅質(zhì)巖、火成巖等,厚度8.8~14.5 m;⑤卵石:母巖成份主要為石英巖、石英砂巖、硅質(zhì)巖、火成巖等,厚度為13.8~19.7 m。場地附近無地表水,場地附近地下水第①層為透水層,第②層為相對隔水層,第③層、④層、⑤層為透水層。
根據(jù)工程實際,地質(zhì)條件等因素選擇總體方案為明挖順作法。順作法技術(shù)相對成熟,支護體系與結(jié)構(gòu)主體相對獨立,受到的制約因素較少。明挖順作法可提供選擇的支護形式有:地下連續(xù)墻+支撐體系、土釘墻支護、SMW工法+支撐體系[5-6],但是考慮到以下因素。
1)場區(qū)下管網(wǎng)交錯縱橫,情況復雜,且施工設(shè)備有限,所以不能使用地下連續(xù)墻。
2)土釘支護,一般適用周邊構(gòu)筑物少,地質(zhì)條件較好的情況,軟土或砂層地質(zhì)要慎用或采取加強型方案。土釘支護位移控制缺乏合理的計算理論。場區(qū)周圍建筑物較多,且地質(zhì)條件相對比較復雜,所以不能使用土釘墻作為支護方案。
3)在場區(qū)上空沒有相對凈空條件,因此限制了大型機械的工作,且支護結(jié)構(gòu)剛度有限,需要加密支撐桿件,這就大大提高了成本,因此SMW工法也不是一個優(yōu)選的方案[5-6]。
經(jīng)過方案比選總體上選擇了兩種支護方式結(jié)合的方案,雙排樁、鋼筋混凝土內(nèi)支撐結(jié)合排樁支護方案。
圖1為支護結(jié)構(gòu)布置平面圖。
圖1 支護結(jié)構(gòu)布置平面圖
樁徑1.0 m,樁距1.3 m,排距3.5 m,樁長20.0~21.0 m,雙排樁間橫梁寬度1.0 m,高度0.8 m,樁間土采用水泥攪拌樁及高壓旋噴樁加固。支護結(jié)構(gòu)見圖2。
雙排樁支護結(jié)構(gòu)能有效地控制基坑側(cè)向變形和減小樁身彎矩, 減少基坑開挖工程對周邊環(huán)境的影響[7]。
鉆孔灌注樁樁徑1.0 m,樁距1.3 m,有效樁長為20.0~21.0 m,冠梁高度為1.0 m,寬度為1.2 m。支撐采用鋼筋混凝土,主撐截面高度與寬度均為1.0 m,連梁高度與寬度為0.8 m。立柱樁采用鉆孔灌注樁內(nèi)插型鋼管。樁徑0.8 m,鋼管插入鉆孔灌注樁長度不小于3.0 m,立柱樁長度不小于3.0 m,立柱樁長度以進入卵石層不小于2.0 m控制。樁間土采用掛網(wǎng)噴混凝土護面。部分支護設(shè)計方案見圖3~4。
圖3 EFGHI及AB/KP段支護剖面圖
圖4 IJK及PA段支護剖面圖
鋼筋混凝土內(nèi)支撐技術(shù)充分發(fā)揮了其材料特性,既保證邊坡安全、穩(wěn)定,又能滿足邊坡變形控制要求,保證周邊建筑物、道路、管網(wǎng)等正常使用和安全[8]。
1)荊州錦一萬城基坑工程屬于復雜條件下的基坑,周邊環(huán)境也相對復雜,影響施工的因素也比較多,因此,在設(shè)計與施工中要十分認真細致。
2)根據(jù)周邊環(huán)境以及施工條件來講,該基坑的支護方案應(yīng)采用明挖順作法。
經(jīng)過實踐證明:在考慮地質(zhì)水文條件,基坑形狀,周圍環(huán)境以及施工條件等綜合因素,選擇出來的支護方案是合理且安全的,其成功地表現(xiàn)出了基坑支護方案優(yōu)選的重要意義,對相對復雜環(huán)境下的基坑工程的設(shè)計及施工安排都有著很好的借鑒意義。
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