緊鄰已有建筑物的基坑支護設計

摘 要：深基坑支護工程的設計與施工，既要保證支護結構在施工過程中的安全，又要控制結構及周圍土體的變形，以保證周圍環境的安全。深基坑工程一般都處在密集建筑群中，施工場地狹窄，緊鄰已有建（構）筑物基礎，因此，在深基坑的開挖和施工工程中，對緊鄰建筑物的變形進行分析與監測顯得尤為重要。該文結合具體工程實例，通過計算與實際監測數據的對比分析，得出了一些規律，可供同類深基坑支護工程的設計與施工參考。

關鍵詞：深基坑 已有建筑 樁錨 基坑支護

中圖分類號：TU433文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（a）-00-02

1 工程概況

某商業建筑位于繁華地段，地上18層，地下2層。本±0.000相當于絕對標高33.65 m，場地自然地面相對標高-0.20。工程基坑占地面積10049 m2，基坑開挖深度約6.5 m，基坑西側距離現有6層住宅約3 m。

6層住宅為磚混結構，條形基礎，基礎埋深約1 m，條基下采用水泥土樁復合地基，承載力特征值150 kPa。

考慮到建筑物整體剛度較差，稍微不慎將會導致墻體開裂，樓傾斜，業主提出了水平變形不超過10 mm的要求。

2 場區工程地質及水文地質情況

按照各地基土層的巖土工程特性，將地層分為6大層：①層為人工填土層；②層為新近沉積土層；③—⑥層為一般第四紀沉積土層。

2.1 人工填土層

粘質粉土素填土①：褐—黃褐色，稍濕—濕，稍密，含少量碎石、磚塊、灰渣及植物根系。本層厚度為0.30～2.70 m，層底標高為29.09～32.51 m。

2.2 新近沉積土層

砂質粉土—粘質粉土②：黃褐—褐黃色，稍濕—濕，中密，含云母片、氧化鐵條紋，夾粘土②1、粉砂②2薄層及透鏡體。本大層厚度為0.80～7.30 m，層底標高為23.55～29.27 m。

2.3 一般第四紀沉積土層

細中砂③：黃褐—褐黃色，稍濕—濕，中密—密實，主要成分為石英、長石，含云母片、氧化鐵條紋及少量圓礫、卵石，夾圓礫③1、粘土③2、砂質粉土③3薄層或透鏡體。本大層厚度為13.10～19.70 m，層底標高為8.43～12.04 m。

圓礫④：雜色，稍濕，中密—密實，主要成分為巖漿巖和沉積巖，一般粒徑為5～20 mm，最大粒徑為50 mm，細中砂充填，夾粉質粘土④1、細中砂④2薄層或透鏡體。本大層揭露最大厚度為8.00 m，揭露最低標高為1.87 m。

.粘土⑤：黃褐—褐黃色，很濕，可塑，含氧化鐵條紋及少量姜結石，夾細中砂⑤1薄層。本大層揭露最大厚度為6.30 m，揭露最低標高為-1.49 m。

細中砂⑥：黃褐—褐黃色，濕，中密—密實，主要成分為石英、長石，含云母片、氧化鐵條紋及少量圓礫、卵石，夾砂質粉土⑥1薄層或透鏡體。本大層揭露最大厚度為3.60 m，揭露最低標高為-2.11 m。

基坑支護涉及土層參數如表1所示。

2）水文地質條件

勘察范圍內發現一層地下水，地下水的類型及埋深情況如表2所示。

3 基坑支護設計方案

該側基坑開挖深度6.5 m，距現有6層住宅約3 m，考慮基礎附加荷載150 kPa，擬采用樁錨支護，計算軟件采用理正深基坑6.5版，位移內力包絡圖如圖1。

圖1 位移內力包絡圖

①護坡樁

樁徑800 mm，間距1.6 m，樁長12.0 m（嵌固長度5.5 m），樁身強度C25，樁體主筋：基坑側為10Φ25（通長）；加強箍筋Φ16@2000；螺旋箍筋φ8@200。

②預應力錨索

孔徑150 mm，孔內注P.O 42.5水泥漿，桿體材料采用3×7-15.20-1860鋼絞線，一樁一錨，傾角15 °，共設1道。標高-2.30 m，采用3根鋼絞線，長度L=6.0 m（自由段）+16.0 m（錨固段）=22.0 m，設計拉力為400 kN，鎖定力300 kN，鎖在鋼腰梁上。

③帽梁及鋼腰梁

帽梁：截面900 mm（寬）×600 mm（高），砼強度C25，配筋為3Φ25（基坑側）+3Φ25（土體側）+2Φ14（帽梁上下架立筋），主筋通長配置，箍筋φ8@250。

腰梁：采用2根25工字鋼并排焊接而成。

④樁間掛網噴錨

在支護樁兩側沿支護樁高度每1.5 m安裝φ12膨脹螺栓，兩個膨脹螺栓之間焊接1Φ14鋼筋，鋼筋壓在2 mm厚的鋼絲網上，鋼絲網上噴射4～6 cm厚的砼。

剖面設計圖如圖2所示。

4 基坑開挖施工和監測情況

由于業主要求提高變形觀測的安全等級，故本側按照一級基坑進行變形觀測。

本工程支護結構從2010年10月開始挖土，至2010年12月底全部結束。由于工程場地較小，受施工材料堆場影響，施工進度受到較大影響。

基坑開挖過程中設置了2個深層水平位移監測孔，其水平位移隨開挖深度發展的變化情況見圖3。

圖3 位移實測值

根據監測數據可知。1號觀測點最大深層土體水平位移為5.5 mrn，對應深度為4.0 m；2號觀測點的最大深層土體水平位移為6.5 mm，對應深度為5.0 m，均沒有超過設計規定警戒值10 mm。

5 結語

本工程大部分范圍內樁錨支護，在緊鄰已有建筑的情況下是可行的，既保證了緊鄰建筑的安全，又保證了開挖的順利進行。

為了減少施工錨桿對已有建筑物基礎附近的土層擾動，采用水泥漿護壁的方式。比套管跟進工藝既節約了工程造價，有保證了工程的安全。

該工程基坑開挖深度較大，地理位置復雜，工期緊，任務重，通過對設計的合理優化保質保量地完成了施工任務。現結構已封頂，整個施工過程中，臨近建筑無下沉、無裂縫，完好無損。

參考文獻

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[3]唐孟雄，陳如桂，陳偉.深基坑工程變形控制[M].北京：中國建筑工業出版社，2006.