坑中坑基坑工程設(shè)計與施工方法初探

田亞光

摘 要：坑中坑基坑在時下建筑業(yè)、制造業(yè)迅猛發(fā)展的過程中大量涌現(xiàn)，對比于傳統(tǒng)深基坑有其特殊性，而大多此類工程項目的設(shè)計和施工仍按傳統(tǒng)方式進行，缺乏整體和局部結(jié)合的分析和實施思路，難免在細節(jié)問題上引起此類基坑發(fā)生問題，為此本文擬結(jié)合工程實踐對坑中坑基坑工程的設(shè)計和施工方法進行探索，從支護樁的嵌固深度、設(shè)計計算深度和范圍、施工關(guān)鍵工序、基坑深度過渡段支護結(jié)構(gòu)的布置等方面進行分析，對此類基坑的設(shè)計與施工提出合理化建議。

關(guān)鍵詞：基坑 支護結(jié)構(gòu) 嵌固深度 坑中坑

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（c）-0057-01

隨著我國建筑業(yè)、制造業(yè)等行業(yè)的不斷發(fā)展，為埋設(shè)建筑基礎(chǔ)、設(shè)備基礎(chǔ)等要求，大型建筑深基坑、設(shè)備基坑項目大量涌現(xiàn)，其中開挖深度唯一的基坑比較普遍，且支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工方法較成熟，而一坑多深度的基坑，即“坑中坑”基坑仍憑借傳統(tǒng)方法和經(jīng)驗進行設(shè)計施工，本文結(jié)合工程實踐初步探索坑中坑基坑設(shè)計與施工中的影響因素和有待注意的問題，以提出一種坑中坑基坑設(shè)計與施工的思路。

1 工程概況

凌鋼中寬帶新建卷曲機設(shè)備基礎(chǔ)區(qū)域基坑工程位于凌源鋼鐵集團有限公司中寬帶廠，其工程位于舊有廠房內(nèi)，為了安裝卷曲機等設(shè)備，基坑主要分3個深度開挖，即 -7.10m、-10.10m、-13.60m，局部有范圍較小的開挖臺階，基坑上部臨近廠房承臺，廠房北部為污水處理池、西部為運輸鋼板廠區(qū)道路，基坑?xùn)|部為廠房內(nèi)24h作業(yè)的舊卷取機，基坑影響因素較為復(fù)雜。

根據(jù)有關(guān)方面提供的巖土工程勘察報告，本場地地層主要由雜填土、粘性土、粉土、細砂、圓礫組成，自上而下劃分為6層。雜填土：厚0.5～2.0m，主要由混凝土地面、碎磚、石塊等雜物組成；粉質(zhì)粘土：層厚 2.3～5.5m，黃褐色，濕，可塑；粉土：層厚 4.7m，黃褐色，濕，稍密；圓礫：黃褐色，飽和，中密。

該工程采用鋼管樁加錨桿支護結(jié)構(gòu)，根據(jù)場地工程地質(zhì)條件、周邊環(huán)境等情況考慮，基坑支護設(shè)計方案采用DZ50地質(zhì)錨桿，根據(jù)附加荷載情況分別加1～2排錨桿聯(lián)合支護。支護樁采用直徑159mm，壁厚7mm的無縫鋼管，樁間采用掛鐵絲網(wǎng)噴射混凝土支護。

2 設(shè)計要點分析

該基坑工程的支護設(shè)計計算的主要因素有計算范圍、鋼管樁的嵌固深度、穩(wěn)定性計算深度等。

坑中坑基坑計算的應(yīng)考慮局部與整體兩方面，傳統(tǒng)基坑計算斷面單考慮一個深度進行計算，對此類坑中坑工程，按兩個開挖深度來看，即分別按兩種深度的基坑計算，通過實踐證明對于上層坑底寬度大于上層支護樁嵌固深度1.0～1.5倍時，可以上下兩坑分開計算。而對于上層坑底寬度未達到支護樁嵌固深度，采取分開計算的方式就欠妥，因其未考慮坑底被動土壓力的缺失和下部坑體臨空的影響，在此種工況下，應(yīng)分兩步進行計算：首先按傳統(tǒng)方法，分別計算上下兩部分基坑，當做整體基坑的局部穩(wěn)定分析，之后應(yīng)將上下基坑整體建立剖面進行計算，滿足基坑整體穩(wěn)定性要求。

3 施工要點分析

坑中坑基坑的施工要點主要有施工工序和坑深變化處支護結(jié)構(gòu)過渡兩點。根據(jù)基坑坑底標高的不同，且坑內(nèi)坑也需要布置支護結(jié)構(gòu)，為此，施工工序的合理選取是保證工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和工程進度的重點。

根據(jù)工程實踐，每層基坑施工工序中包含基坑土方開挖、支護樁施工、錨桿施工三項。其中上層基坑最后一步錨桿施工與下層基坑支護樁施工的銜接是影響整個工程進度的關(guān)鍵，應(yīng)在滿足拉拔作業(yè)工作面的前提下，放坡開挖下層基坑頂標高，留出支護樁工作面，使拉拔與支護樁施工同時進行，減少窩工狀況。

因上下層基坑深度變化，邊界支護結(jié)構(gòu)存在樁長過渡段，根據(jù)工程實踐，支護結(jié)構(gòu)的施工按以下兩原則進行：（1）就深不就淺，即較淺基坑過渡段按較深基坑支護樁長施工，范圍在3～5m寬；（2）腰梁向深坑延伸，即較淺基坑支護結(jié)構(gòu)的腰梁延伸至較深過渡段3～5m，以保證過渡區(qū)域支護結(jié)構(gòu)的整體性。

4 結(jié)語

該文針對凌鋼中寬帶設(shè)備基坑工程的實踐工作，對多深度基坑，即坑中坑的支護結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工要點進行初步探討，并得出幾項結(jié)論。

（1）在坑中坑基坑設(shè)計中，應(yīng)著重考慮計算剖面的范圍，在分析計算上、下基坑的基礎(chǔ)上，增加整體基坑剖面的穩(wěn)定性計算，以保證支護結(jié)構(gòu)的可靠性。

（2）在坑中坑基坑施工中，應(yīng)重點考慮上下坑關(guān)鍵工序的銜接，增加工程進行的效率。

（3）在上下基坑過渡段的支護樁，應(yīng)適當增加合理措施保證過渡段支護結(jié)構(gòu)受力的完整性。

參考文獻

[1] 吳銘炳，林大豐，戴一鳴，等.坑中坑基坑支護設(shè)計與監(jiān)測[J].巖土工程學(xué)報增刊，2006，28（11）：1569-1572.

[2] 朱炯.深基坑施工研究綜述[J].彭城職業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002，17（4）：22-25.

[3] 修甫，白云峰.樁錨支護體系的受力和變形研究[J].焦作工學(xué)院學(xué)報，2003，22（3）：190-192.