淺談深基坑支護(hù)方案選擇及注意問(wèn)題

摘要:深基坑的支護(hù)方案是高層建筑施工設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，如果建筑旁有相鄰的舊建筑，為了保證相鄰建筑的安全，更要采取安全可靠的支護(hù)措施，基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)與施工，既要保證整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的安全，又要控制結(jié)構(gòu)和周圍土體的變形，以保證周圍環(huán)境(相鄰建筑物和地下公共設(shè)施等)的安全。通過(guò)一工程實(shí)例，介紹了對(duì)施工場(chǎng)地狹窄、周圍緊鄰已有建筑物的深基坑，采用樁錨支護(hù)技術(shù)的設(shè)計(jì)方案、施工要點(diǎn)，同時(shí)也驗(yàn)證了該技術(shù)的可行性及經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞:深基坑 樁錨支護(hù) 錨索 方案

0 引言

樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)90年代開始應(yīng)用及發(fā)展起來(lái)的一種新型的抗滑結(jié)構(gòu)，在深基坑治理、滑坡整治中已獲得廣泛應(yīng)用。隨著基坑工程的發(fā)展，樁錨支護(hù)已成為深基坑支護(hù)的一種常見形式，特別是在基坑深度較大、工程地質(zhì)條件較差的情況下，樁錨支護(hù)常常是首先考慮的支護(hù)形式。各地通過(guò)工程實(shí)踐與科研，在基坑支護(hù)理論與技術(shù)上都取得了進(jìn)一步的發(fā)展，經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐不斷得到完善和成熟，并在淤泥質(zhì)軟土、深厚砂層等不利地層中取得了成功。

1 工程概況與場(chǎng)地地質(zhì)條件

大石橋市中心醫(yī)院門診病房樓工程位于八一路西側(cè)，長(zhǎng)119米，寬17.4米，高79.1米;工程建筑面積為46618.7m2。工程采用框剪結(jié)構(gòu)，工程基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)。底板板面標(biāo)高為-6.60m、-6.00m，地下室底板厚度為500mm，考慮承臺(tái)的土方開挖，地下室基坑總體開挖深度為8.20m，基坑深度較大，基坑最深達(dá)11.50m，各土層地質(zhì)特征為第1層雜填土:層厚1.20m-2.50m;第2層粉質(zhì)粘土:層厚 0.30m-2.20m;第3層粉質(zhì)粘土:層厚5.80m-7.80m;第4層粉質(zhì)粘土:層厚8.50m-11.20m，第5層粉質(zhì)粘土:層厚3.70m-7.60m，地下水平均水位埋深1.33米，地下水類型為第四系孔隙潛水，補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降水，水位具有季節(jié)性變化，其變幅為0.5~1.0米左右。 基坑四周有復(fù)雜的環(huán)境，特別是東向緊鄰一棟投入使用多年的6層的住院部;有多種地下管線干線，如上下水道、電力及通訊電纜等;護(hù)坡總面積約4000m2，是一大型基坑工程。

2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案基坑支護(hù)方案的選擇

2.1 首先，方案要能防止基坑內(nèi)外變形和位移，避免路面房屋下沉和開裂現(xiàn)象，充分保證基坑本身及周邊建筑物、地下管線的安全;其次，設(shè)計(jì)方案要考慮到支護(hù)工程施工的可行性，并要保證后期地下室施工的方便性;第三，設(shè)計(jì)方案最好利用有過(guò)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)手段，并盡量減少對(duì)交通的影響。其次，要保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的安全隱患要及時(shí)處理，要考慮到運(yùn)用高科技信息化施工，嚴(yán)格控制施工隱患，避免事故發(fā)生。

2.2 支護(hù)方案分析與論證:在基坑支護(hù)施工中，一定要遵循“安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，方便施工”的原則，結(jié)合施工地點(diǎn)的實(shí)際情況，選擇最適合的方案。鉆孔支護(hù)樁加設(shè)內(nèi)支撐或外拉桿方案能夠確?；咏Y(jié)構(gòu)安全，位移小，對(duì)周邊環(huán)境影響小，該方案的使用范圍受基坑及四周施工場(chǎng)地的面積約束。而逆作法成本少，能是支護(hù)措施和地下工程的結(jié)構(gòu)相結(jié)合，但施工難度較大，逆作部分人工挖土速度較慢。復(fù)合型錨噴墻支護(hù)方案造價(jià)與其它方案比較較低，但對(duì)于環(huán)境的影響較大，不適合本工程的使用。因此在支護(hù)方案中沒(méi)有采用這三種方案。樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)是依賴鋼筋混凝土樁自身的剛度和一定的嵌固力來(lái)平衡大部分坑外水、土壓力等外荷載，同時(shí)又依靠預(yù)應(yīng)力錨桿的拉結(jié)力來(lái)補(bǔ)充平衡抗力的不足，減小基坑變形，以維護(hù)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑內(nèi)外土體的穩(wěn)定。主要有以下特點(diǎn):樁錨式支護(hù)結(jié)構(gòu)工期較短，工程造價(jià)較低，不影響地下室結(jié)構(gòu)施工，適合本工程施工。①樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)適用于坑深較大的深基坑，在深基坑中，樁錨支護(hù)的成本也相對(duì)較低。②樁頂位移量大大減小，提高了基坑安全性。③其本身不具備止水功能。本工程地下水位高于基坑底板，則需要增設(shè)止水帷幕及采用基坑降水措施。綜合以上所述，該工程確定采用鉆孔樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)方案。

2.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)與錨索設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)排樁采用Φ600mm@1200

mm鉆孔灌注樁。西側(cè)、南北兩側(cè)臨建筑物側(cè)樁間設(shè)置Φ600mm@

1200mm單管旋噴止水帷幕。鉆孔樁樁長(zhǎng)11.2m，具體施工至兩側(cè)電梯井處為14m。而預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)為單排，西側(cè)、南北兩側(cè)臨建筑物側(cè)設(shè)為雙兩排，間距都為1200mm。一排錨索軸向拉力設(shè)計(jì)值為50kN，設(shè)計(jì)采用Φ180錨孔，錨桿長(zhǎng)度14m，自由段6m，錨固段8m，采用2×7Φ5鋼絞線。西側(cè)、南北兩側(cè)臨建筑物側(cè)設(shè)為雙兩排錨索:第一排錨索軸向拉力設(shè)計(jì)值為175kN，設(shè)計(jì)采用Φ180錨孔，錨桿長(zhǎng)度22m，自由段6m，錨固段16m，采用2×7Φ5鋼絞線。第二排錨索軸向拉力設(shè)計(jì)值為245kN，設(shè)計(jì)采用Φ180錨孔，錨桿長(zhǎng)度25m，自由段6m，錨固段19m，采用2×7Φ5鋼絞線。錨索按設(shè)計(jì)承載力100%進(jìn)行張拉，持荷5分鐘后按設(shè)計(jì)承載力70%鎖定。

2.4 施工流程施工放線→臨時(shí)設(shè)施建設(shè)→鉆孔灌注支護(hù)樁施工，基礎(chǔ)樁施工，單管旋噴樁止水帷幕施工→樁檢測(cè)→場(chǎng)地土方開挖至-2.50m→第一道預(yù)應(yīng)力錨索施工→第一道預(yù)應(yīng)力錨索張拉→場(chǎng)地土方開挖至-4.5m→第二道預(yù)應(yīng)力錨索施工→第二道預(yù)應(yīng)力錨索施工→土方分層開挖至設(shè)計(jì)深度→承臺(tái)底板墊層以及防水層施工→地下室結(jié)構(gòu)施工→土方回填。

2.5 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)平面及基坑周邊環(huán)境布置。

3 工作小結(jié)及建議

3.1 本設(shè)計(jì)樁配筋采用Φ16圓斷面內(nèi)均勻配筋、且沿樁身全長(zhǎng)相同配筋的構(gòu)造，這種設(shè)計(jì)很不合理，造成浪費(fèi)。

3.2 鉆孔支護(hù)樁樁間采用單管旋噴樁止水帷幕，止水效果較好，但必須嚴(yán)格采取措施防止支護(hù)樁出現(xiàn)縮徑、脹肚等質(zhì)量問(wèn)題。錨頭處應(yīng)設(shè)置有效的疏排、封堵措施，防止錨頭處滲水浸泡樁間土。

3.3 為了更好的滿足設(shè)計(jì)效果，使錨索錨固段完全注滿漿，牢固的錨固在巖土中，錨桿應(yīng)采用二次高壓注漿措施。

3.4 合理確定錨桿的位置。設(shè)單層錨桿的擋土樁，錨桿應(yīng)設(shè)在錨桿支座處的樁身負(fù)彎矩與跨中的正彎矩及樁下端支座處的負(fù)彎矩基本相同的部位，這三個(gè)部位的彎矩相差較大時(shí)，應(yīng)調(diào)整錨桿位置反復(fù)試算后確定，可使樁身強(qiáng)度得以充分利用，避免局部應(yīng)力集中。同理，二層或多層錨桿的位置，也應(yīng)按此原則確定。在確定計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn):一是上段懸臂段的跨度，應(yīng)增加0.5-0.8m。二是樁的下端如按嵌固計(jì)算，實(shí)際上樁埋入土中并不能達(dá)到理想嵌固的程度，因此，樁底的支座彎矩與下段的跨中彎矩應(yīng)適當(dāng)調(diào)幅，也可將樁下端支點(diǎn)按嵌固及簡(jiǎn)支分別計(jì)算后，取兩者的平均值。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)詳細(xì)的分析與比較，本基坑采用樁錨支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過(guò)近二個(gè)月的努力現(xiàn)己全部施工完畢，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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