基坑支護結構兼做地下室外墻的實例分析

張 德

(朔州市雙銀建安公司，山西 朔州 038500)

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基坑支護結構兼做地下室外墻的實例分析

張 德

(朔州市雙銀建安公司，山西 朔州 038500)

結合某基坑工程的實際情況，選用了懸臂擋土樁兼做地下室外墻的支護方案，并介紹了擋土樁墻兼做結構體時的內力計算要點，闡述了擋土樁與擋土墻的施工技術，指出該方案節約了成本，縮短了工期，具有顯著的社會經濟效益。

基坑支護，擋土樁，擋土墻，經濟效益

0 引言

隨著工業和城市建設的發展，高層以及大型建筑物的地下設施日益增多，對這些建筑物的基礎處理要求越來越多且越來越復雜，并且許多建筑物尤其是高層在城市中心地帶建設，受到原有建筑物與其他正常生產生活要求的限制而場地狹窄，我們經常采用的放坡開挖不能滿足實際狀況，這就要求我們考慮采用其他施工工藝，擋土樁作為深基坑的支護結構可以解決施工場地小的問題。

再者，從經濟的角度分析，深基坑的支護，往往需要不小的投資，施工設計時采取既經濟又安全的支護方案尤為重要，擋土樁作為建筑物的地下室外墻既安全，又能節省大量的資金，這種全新的施工方案就顯得尤為引人關注。本文結合工程實例對基坑支護兼做地下室擋土墻的方法研究探討，為同類工程提供一些處理經驗。

1 工程概況

某建筑位于朔州市朔城區安泰街以北，順義路以東，該工程為地下2層，地上18層，地下建筑面積為10 700 m2。基坑深度為8 m，為59.1 m×142.4 m的矩形。

朔城區抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.15g，設計地震分組為第二組。場地類別為Ⅲ類。

場地地基土巖性構成及分布自上而下為：第①層：濕陷性粉土3.3 m～6.7 m，粘聚力10 kPa，內摩擦角15°；第②層～第⑥層：粉土，平均厚度46 m，其中第②層粉土粘聚力12 kPa，內摩擦角20°，第③層粉土粘聚力15 kPa，內摩擦角22°；第⑦層：粉質粘土，本層及夾層厚6.5 m～10.7 m。

該工程勘察期間初見水位介于13.5 m～13.8 m，穩定水位介于12.6 m～13.2 m，勘察期間為枯水期，地下水類型為滯水，主要地下側向徑流的補給年變化幅度在1.0 m左右。基礎范圍內地基土位于稍濕的弱透水層中。綜合判定地基對混凝土結構具有微腐蝕性。根據相關規范，擬建場地可不考慮液化影響，天然地基可不考慮震陷影響。

由于本工程場地兩面緊鄰已有建筑，兩面為市政道路，所以采用擋土樁進行基坑支護，不考慮降水問題。

2 基坑支護方案與施工

本工程論證時提出了三個方案:1)噴錨+土釘墻支護方案;2)人工挖土樁+錨桿支護方案;3)懸臂擋土樁兼地下室外墻支護方案。經過多次方案比選決定選用第3)方案：采用單排列式懸臂擋土樁進行基坑支護，樁體采用鉆孔灌注的方法施工，樁體施工完畢后進行土方開挖，并在需要的部位設置鋼支撐，隨后在擋土樁樁體鉆孔植筋、澆筑永久性擋土墻體實現樁墻一體化，接著進行地下室以及地上主體結構部分的施工。

2.1 擋土樁墻兼做結構體時內力計算要點

擋土樁墻兼做地下室外墻時要滿足基坑開挖階段樁與墻作為支護結構力要求，當基坑開挖完成后，擋土樁與擋土墻作為主體結構的承載結構，上部結構的一部分垂直荷載即柱荷載或墻荷載直接作用于擋土樁頂或擋土墻頂，擋土樁與擋土墻需承擔自重、地下室樓板傳遞的一部分荷載和上部結構的垂直荷載，根據不同的階段應驗算三種應力：第一階段，施工過程中作用在樁墻上的土壓力產生的應力；第二階段，主體結構竣工后作用在墻體上的土壓力以及建筑物本身的垂直、水平荷載產生的應力；第三階段，建筑物沉降穩定后，土壓力由主動土壓力變為靜止土壓力。

2.2 擋土樁的施工

土方首先開挖至-0.8 m處，采用大開挖形式，挖完后，開始垂直擋土的鉆孔灌注樁施工，擋土樁直徑600 mm，采用C25商用混凝土，根據支護結構施工平面圖以1 500 mm(局部1 000 mm)的間距進行布置。樁一定要按照設計要求的長度進行施工，入土深度至少3.5 m，以防止傾覆。待灌注樁施工完成后，樁頂設一道1 000 mm×600 mm的現澆冠梁，使相鄰的樁共同工作，以增強其整體剛度，樁縱向受力鋼筋應錨固到冠梁內，錨固長度取冠梁厚度，考慮到后期主體結構施工要求，冠梁應低于后期施工的地下管線。擋土樁和樁頂冠梁有強度后進行土方開挖，開挖時在基坑四大角各設置兩道鋼角支撐。土方開挖完應抓緊時間進行地下室底板拉梁混凝土的施工，確保擋土樁有可靠的支點防止傾覆。

2.3 擋土墻的施工

依據支護方案地下室外墻用擋土樁代替，并在樁內側后澆300 mm抗滲混凝土墻，擋土樁上植入拉結鋼筋以增強擋土墻與擋土樁的連接，植筋時應鑿掉部分擋土樁保護層露出樁內鋼筋，防止植筋鉆孔時破壞擋土樁內的主筋。植筋工序可以隨著土方開挖同時進行，這樣植筋就可以不用單獨搭設腳手架，既縮短了工期，又降低了成本。植筋工作完成以后經檢驗合格后進行擋土墻的鋼筋綁扎，注意擋土墻鋼筋與植入的鋼筋進行有效連接，綁扎完成后支模，進行混凝土的澆筑。

擋土樁植筋的工作要點：1)鉆孔。按照設計要求在施工部位確定植筋的準確位置，鉆孔前先剔除擋土樁的保護層，看是否有擋土樁主筋，避免破壞主筋，鉆孔成一定批量后，請甲方監理驗收合格后再進行下一步；鉆孔完成后用氣泵的強風將孔底大塊碎片吹出，再用蘸丙酮的毛刷清除孔壁的灰塵。2)植筋。植筋前,將植入部分的鋼筋用丙酮清洗干凈，成一定批量后經驗收合格后方可使用；植筋時注意植筋膠必須飽滿，膠量應為孔深的2/3左右為宜；將處理好的鋼筋以扭轉或振動方式插入孔底。3)養護。植筋完成后，在膠體未固化前禁止擾動鋼筋，以免破壞植筋效果，應在植筋24 h后進行鋼筋拉拔試驗。

3 社會經濟效益評價

考慮擋土樁擋土墻兼做地下室圍護結構的方案可有效的降低地下室外墻的厚度，減少基坑的開挖面積，減少土方量，對比于基坑圍護排樁僅作為臨時結構的方案，擋土樁作為地下工程主體的一部分，不再是無用的廢料，節省了建設成本、免去了地下室外墻腳手架的搭建等工序，能有效地縮短工期，對于實現建筑節能，具有廣闊的應用前景和可觀的社會經濟效益。

4 結語

隨著社會的發展，工業和民用建筑的高度越來越高，對地下建筑的空間開發也越來越多，深基坑防護也勢在必行，擋土樁作為基坑支護的一種重要的支護方案，正在被更多的施工人員廣泛采用，如果能夠將擋土樁等基坑支護結構兼做為地下室外墻的思路和做法推廣并規范化，必將產生巨大的社會經濟效益。

[1] 陳祖煜.深基坑支護技術指南[M].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[2] 姜廣才，程振宇，王亞東.關于高層建筑地下室外墻與基坑支護結構為一體的思路[J].黑龍江冶金,2006(2)：40-41.

[3] 梁宇峰.淺析灌注樁墻在逆作法施工中的應用[J].建筑監督檢測與造價，2013(4)：46-47.

On example analysis of foundation support structure as basement external walls

Zhang De

(ShuozhouShuangyinConstructionandInstallationCompany,Shuozhou038500,China)

Combining with the facts in some foundation pit project, the paper adopts the cantilevel retaining pile as the support of the basement external walls, introduces the internal force calculation for the retaining wall as the structure, illustrates the construction techniques for the retaining piles and retaining walls, and points out the scheme can save the cost and shorten the construction period with better social and economic benefits.

foundation pit support, retaining pile, retaining wall, economic benefits

1009-6825(2016)27-0091-02

2016-07-10

張 德(1970- )，男，工程師

TU463

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