基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工中幾個(gè)問(wèn)題的探討

1、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工中幾個(gè)問(wèn)題的探討 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工中幾個(gè)問(wèn)題的探討 內(nèi)容摘要：本文通過(guò)基坑支護(hù)工程實(shí)例的詳細(xì)分析，對(duì)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工中，樁墻支撐體系的選擇、支護(hù)體系整體土壓力的計(jì)算、同一基坑不同支護(hù)方式的銜接、承壓水對(duì)基坑周邊環(huán)境整體沉降及穩(wěn)定性的影響等各方面進(jìn)行了深入的探討，對(duì)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工有一定的指導(dǎo)意義。 關(guān)鍵詞：基坑支護(hù)土層錨桿承壓水 中圖分類(lèi)號(hào)：TD352 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 1、工程實(shí)例： 11 基坑開(kāi)挖深度 該工程由1幢27層主樓及相應(yīng)3層裙房組成，采用鉆孔樁根底，整體兩層地下室?；娱_(kāi)挖深度按：東側(cè)8.10m，南側(cè)8.50m，西側(cè)8.65m。 12 周邊環(huán)境 基坑西側(cè)

2、為城市主干道，地下室外墻距圍墻約7.08.5m?；?xùn)|側(cè)為排洪河道，地下室外墻距河道約10m，河寬約10m,河深約3.00m，河道東側(cè)為舊居民住宅小區(qū)。基坑南側(cè)為小區(qū)進(jìn)出道路，地下室外墻距小區(qū)道路約8.512m，道路寬約10m，且小區(qū)道路往南為在建一層地下室基坑?；颖眰?cè)為與本基坑相互貫穿同步施工的基坑。 13 地質(zhì)條件 根據(jù)本場(chǎng)地工程地質(zhì)勘察報(bào)告，本基坑開(kāi)挖影響深度范圍的地基土層參數(shù)如下表：-1、-2、-3層為淤泥、淤泥質(zhì)土，層度大，土體靈敏度高，抗剪強(qiáng)度低，基坑開(kāi)挖時(shí)易造成坑壁失穩(wěn)、坑底涌土、地面沉陷等現(xiàn)象。 基坑開(kāi)挖影響深度范圍的地基土層參數(shù)表 14 本基坑特點(diǎn) a基坑開(kāi)挖深度8.18.

3、65m，為一級(jí)深基坑； b基坑影響深度內(nèi)有巨厚的淤泥質(zhì)土及淤泥層，此土層力學(xué)性質(zhì)較差，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境變形控制相當(dāng)不利； c但硬土層埋深不大，對(duì)排樁支護(hù)有利。 d因基坑?xùn)|側(cè)為河道、西側(cè)為道路，基坑兩側(cè)高差大、地貌條件不同，二側(cè)土壓力不對(duì)稱(chēng)； e基坑開(kāi)挖深度內(nèi)土層滲透性較差，不易發(fā)生基坑滲漏； f周邊環(huán)境復(fù)雜，對(duì)地基變形敏感。 15 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案 本基坑設(shè)計(jì)方案采用9001150鉆孔樁排樁加一道鋼筋砼內(nèi)支撐作為支擋結(jié)構(gòu)；排樁內(nèi)側(cè)設(shè)一道預(yù)應(yīng)力錨桿，控制排樁變形值。鉆孔樁排樁外設(shè)一排650水泥攪拌樁形成止水帷幕，坑底采用水泥攪拌樁加固被動(dòng)區(qū)土體。 鉆孔樁樁頂設(shè)壓頂梁，壓頂梁與支撐梁標(biāo)高一致；

4、在基坑中部設(shè)三道鋼筋砼主梁支撐，基坑南側(cè)二角設(shè)鋼筋砼角撐；地下室底板、地下二層頂板與鉆孔樁排樁間隙處設(shè)置二層砼傳力帶換撐體系。 2、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工需要探討的問(wèn)題 21 樁墻支撐體系的選擇 211 選擇原那么 圍護(hù)墻體和支撐結(jié)構(gòu)的布置應(yīng)遵循以下原那么： 應(yīng)該根據(jù)工程規(guī)模、主體工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、場(chǎng)地條件、勘察資料、環(huán)境保護(hù)要求、土方開(kāi)挖方法，特別注重地區(qū)性工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在確保平安的前提下，選擇經(jīng)濟(jì)合理、施工方便的技術(shù)方案。 對(duì)“技術(shù)先進(jìn)的理解：技術(shù)先進(jìn)的目的就是為了平安可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工方便； 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件以盡可能最小程度影響主體工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正常施工； 有條件時(shí)基坑平面形狀盡可能采用受力性能

5、較好的圓形、正多邊形和矩形。 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件(包括圍護(hù)墻、隔水帷幕和錨桿)在一般情況下不應(yīng)超出工程用地范圍； 同一基坑可以采取不同的支護(hù)方式，在滿(mǎn)足平安的前提下，應(yīng)充分考慮經(jīng)濟(jì)合理和方便施工。 212 就本工程實(shí)例而言，選擇一道鋼筋砼支撐加一道土層錨桿支護(hù)方案的分析 2121 灌注樁排樁 本基坑支護(hù)灌注樁排樁樁端均進(jìn)入巖層，樁端進(jìn)入硬層，使鉆孔樁在樁端形成了穩(wěn)固的支點(diǎn)，有效控制了鉆孔樁的樁端位移。 3122 預(yù)應(yīng)力土層錨桿 預(yù)應(yīng)力錨桿采用二次注漿工藝，且錨桿端部均進(jìn)入巖層，對(duì)提高錨桿的抗拔力有充分的保障。預(yù)應(yīng)力錨桿調(diào)整控制排樁的變形； 3123 鋼筋砼支撐體系 支撐體系采用鋼筋砼內(nèi)支撐、立

6、柱樁、鋼格構(gòu)，鋼筋砼支撐系統(tǒng)由三道斷面1000×800的對(duì)撐梁組合而成，支撐體系具有較大的空間剛度和強(qiáng)度，能有效地傳遞荷載、控制變形。 3124 攪拌樁止水帷幕及坑底加固 止水帷幕采用單排650水泥攪拌樁，樁間搭接150mm；坑底淤泥層設(shè)8排的柵格狀水泥攪拌樁加固被動(dòng)區(qū)土體。水泥攪拌樁止水帷幕與坑底攪拌樁同時(shí)使用對(duì)坑壁滲漏水、坑外淤泥層的流動(dòng)、坑底地下水的管涌形成了較為嚴(yán)密的屏障。 3125 平安系數(shù)及變形控制計(jì)算 31251 整體模式計(jì)算結(jié)果 利用北京理正深基坑軟件對(duì)樁墻支撐體系協(xié)同受力的整體計(jì)算模式，綜合考慮周邊道路、河道、建筑物、車(chē)輛通行荷載，按支護(hù)構(gòu)件、支撐體系協(xié)同作用計(jì)算支

7、護(hù)體系變形狀況。計(jì)算結(jié)果：支撐體系位移整體朝東側(cè)，基坑西側(cè)最大位移為向東35.8mm，基坑?xùn)|側(cè)最大位移為向東26.4mm。 31252 對(duì)采用二道支撐體系的整體變形計(jì)算 假設(shè)采用二道支撐系統(tǒng)采用同樣的計(jì)算模式，計(jì)算結(jié)果：支撐體系位移整體朝東側(cè)，基坑西側(cè)最大位移為向東33.3mm，基坑?xùn)|側(cè)最大位移為向東22.7mm。 31253 計(jì)算結(jié)果分析： 計(jì)算結(jié)果說(shuō)明：采用一道鋼筋砼支撐加一道預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)方式的各剖面整體穩(wěn)定平安系數(shù)均大于1.3，抗傾覆平安系數(shù)均大于1.15，抗管涌平安系數(shù)均大于1.5，滿(mǎn)足浙江省標(biāo)準(zhǔn)?建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程?。 整體計(jì)算結(jié)果說(shuō)明二種支護(hù)方式對(duì)本基坑的整體變形相差不大。對(duì)本

8、基坑而言，采用一道鋼筋砼支撐加一道預(yù)應(yīng)力錨桿的支體系更經(jīng)濟(jì)合理。 32 土壓力不平衡現(xiàn)象 不管基坑條件不同，還是本方案中提及的采取一道支撐加一道錨桿或二道支撐的排樁支護(hù)體系，在基坑整體受力分析中，支護(hù)體系二側(cè)受力一定是平衡的， 本基坑二側(cè)地面高差、地貌條件不同、土層參數(shù)不同，只能說(shuō)明基坑開(kāi)挖前基坑支護(hù)體系整體二側(cè)所受土壓力不一致。隨基坑開(kāi)挖深度的增大，樁墻體與支撐體系協(xié)同受力，二側(cè)樁墻受力趨于平衡。 在此工程實(shí)例實(shí)施中，基坑?xùn)|西二側(cè)雖然地表存在高差，東側(cè)有河道，但我們考慮到河道距基坑邊還有1倍開(kāi)挖深度以上的距離，第一道支撐與河底高差也不是很大，基于上述理念，我們?cè)诜桨冈O(shè)計(jì)中并沒(méi)有對(duì)此情況作特別

9、的處理。實(shí)踐證明是成功的。 33 山凹地帶，承壓水對(duì)周邊環(huán)境整體沉降及穩(wěn)定性的影響 331 工程實(shí)例實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的情況 根底鉆孔樁施工前，在東側(cè)河對(duì)面舊居民小區(qū)建筑物設(shè)置了沉降觀測(cè)點(diǎn)，并在施工前測(cè)得了初始數(shù)據(jù)，在基坑支護(hù)排樁局部段人工挖孔樁挖孔期間作了第一次沉降觀測(cè)，二次測(cè)量時(shí)間將近6個(gè)月，發(fā)現(xiàn)居民小區(qū)整體沉降趨勢(shì)，最大沉降已經(jīng)超過(guò)35mm；基坑開(kāi)挖期連續(xù)監(jiān)測(cè)至次年夏天，居民住宅小區(qū)地表逐漸上升，根本恢復(fù)原狀。 332 原因分析 3311 本基坑所處位置為山凹地帶，基坑地下巖層埋深不是很大，但高差相對(duì)較大。根據(jù)地質(zhì)資料，角礫層及風(fēng)化巖層內(nèi)存在微承壓水。地下水位、土層含水量、埋藏條件隨季節(jié)變化

10、，使建筑物季節(jié)性沉降或上升； 3312 樁基均采用鉆孔灌注樁，施工前深層地下巖土層內(nèi)的地下水為超靜水壓力，鉆孔樁施工打破原有地層承壓水埋藏條件，承壓水上升，使居民小區(qū)地下水位降低或承壓水頭減弱，加速了地表沉降； 3313 圍護(hù)灌注樁施工過(guò)程中因鉆機(jī)成孔難度較大，局部地段采取了人工挖孔成孔。挖孔樁成孔產(chǎn)生地下水位降漏斗，改變地基土地下水埋藏條件，也使居民小區(qū)地下水位降低或承壓水頭減弱，加速了地表沉降； 3314 該基坑存在特殊地形地貌、山凹地帶和承壓水對(duì)周邊環(huán)境整體沉降及穩(wěn)定性的影響，在基坑設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)考慮欠全面，在開(kāi)挖前沒(méi)有對(duì)本基坑居民小區(qū)沉降變化進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，對(duì)小區(qū)建筑物的沉降診斷缺少系統(tǒng)全面原因分析。 34 同一基坑不同支護(hù)方式的銜接 本工程實(shí)例中，該基坑與北側(cè)基坑實(shí)際上為同一基坑，只是由于開(kāi)發(fā)商不同采取了不同的基坑支護(hù)方案，因此牽涉到同一基坑不同部位的設(shè)計(jì)施工銜接問(wèn)題。 基坑方案設(shè)計(jì)時(shí)，雙方擬定了在基坑分界部位采取搭接處理措施，但在實(shí)施過(guò)程中，由于其他因素導(dǎo)致銜接搭接處理措施未能有效實(shí)施，給基坑工程施工必然帶來(lái)平安隱患。雖然二個(gè)基坑在監(jiān)測(cè)信息化數(shù)據(jù)指導(dǎo)下都平