膨脹土地區(qū)深基坑支護(hù)采用斜撐的案例

王 宇， 吳 波

(成都市建工科學(xué)研究設(shè)計(jì)院， 四川成都 610051)

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膨脹土地區(qū)深基坑支護(hù)采用斜撐的案例

王 宇， 吳 波

(成都市建工科學(xué)研究設(shè)計(jì)院， 四川成都 610051)

膨脹土地區(qū)深基坑支護(hù)的穩(wěn)定性一直是值得探討的問(wèn)題，文章通過(guò)對(duì)紫提東郡基坑支護(hù)方案分析討論，最終確定的支護(hù)方式在保證基坑安全穩(wěn)定性的同時(shí)又能具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

膨脹土； 深基坑； 排樁； 斜撐； 放坡護(hù)壁

紫提東郡項(xiàng)目位于成都市成華區(qū)勝利村2、3、4組地塊。該項(xiàng)目由6棟多(高)層公建組成，設(shè)1～3F地下室。

1 工程地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征

據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，擬建場(chǎng)地的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造位置上地處成都坳陷盆地內(nèi)，西距北東走向的龍門山褶皺帶約60 km，東距走向相同的龍泉山褶皺帶約20 km，成都坳陷呈北東35°方向展布。受喜山期運(yùn)動(dòng)的內(nèi)力地質(zhì)作用，龍門山和龍泉山構(gòu)造帶相對(duì)上升，而坳陷盆地相對(duì)下降，在岷江水系長(zhǎng)期的搬運(yùn)和沉積作用下，在坳陷盆地內(nèi)堆積了厚度不等的第四系沖洪積地層，不整合于白堊系地層之上，形成了當(dāng)代景觀的沖積平原。受東西兩側(cè)構(gòu)造帶的影響，在成都平原下伏基巖內(nèi)形成了蒲江-新津和新都-磨盤(pán)山這一區(qū)域性的北東向基底斷裂和其它次生斷裂，長(zhǎng)期以來(lái)，經(jīng)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查配合物探、鉆探和衛(wèi)星遙感圖片的解釋，也證實(shí)了這些斷裂的存在。

1.2 地形地貌

擬建場(chǎng)地位于成都市成渝立交外側(cè)萬(wàn)科魅力之城旁。擬建場(chǎng)地地形起伏變化大，場(chǎng)地原為淺丘地貌，后經(jīng)人類工程建設(shè)活動(dòng)(回填)，目前，擬建場(chǎng)地總體上呈東面高、西面低的地形，孔口標(biāo)高為517.91～528.51 m，高差為10.60 m。場(chǎng)地屬岷江沖積平原與龍泉山過(guò)渡地段的淺丘地貌單元。場(chǎng)地所處地貌單元屬岷江水系Ⅲ級(jí)階地。

1.3 地層結(jié)構(gòu)

在擬建場(chǎng)地勘探深度范圍內(nèi)的地層主要由第四系人工填土層(Q4ml)、第四系上更新統(tǒng)沖洪積層(Q3al+pl)、白堊系灌口組泥巖(K2g)組成,即由人工填土、黏土、泥巖組成,其成因、埋藏情況和厚度特征詳見(jiàn)《工程地質(zhì)剖面圖》。勘察報(bào)告建議的地基土工程特性指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 地基土物理力學(xué)指標(biāo)建議值

2 場(chǎng)地及其周邊環(huán)境情況

(1)場(chǎng)地北、東、南側(cè)為市政道路，距離基坑開(kāi)挖線約6.5 m。

(2)場(chǎng)地西北側(cè)為市政道路，距離基坑開(kāi)挖線約10 m。

(3)場(chǎng)地西南側(cè)為待建空地。

3 基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)

3.1 基坑支護(hù)方案選擇分析

根據(jù)場(chǎng)地的環(huán)境、地層特點(diǎn)及成都市安監(jiān)站相關(guān)文件，基坑支護(hù)采用排樁、排樁+斜撐和放坡護(hù)壁的方案。

(1)場(chǎng)地北、東、南側(cè)臨市政道路，考慮場(chǎng)地條件及基坑深度，采用排樁+斜撐支護(hù)方案(B-J-L-P段)；

(2)場(chǎng)地西北側(cè)臨市政道路，考慮場(chǎng)地條件及基坑深度，采用排樁支護(hù)方案(AB段)；

(3)場(chǎng)地西南側(cè)為待建空地，具備放坡條件，采用放坡網(wǎng)噴支護(hù)(P-R-A段)。

3.2 支護(hù)方案

根據(jù)場(chǎng)地的環(huán)境特點(diǎn)，該項(xiàng)目基坑支護(hù)采用基坑采用排樁、排樁+斜撐和放坡網(wǎng)噴護(hù)壁的方案。

(1)AB段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高518.000 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度9.0 m，采用排樁支護(hù)，樁長(zhǎng)17.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0m；

(2)BC段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高519.200 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度10.2 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)17.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(3)CD段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高520.400 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度11.4 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)19.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(4)DE段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高521.600 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度12.6 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)22.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(5)EF段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高522.600 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度11.6 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)20.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(6)FG段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高523.600 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度12.6 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)22.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(7)GH段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高524.600 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度13.6 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)24.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(8)HI段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高525.800 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度10.8 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)21.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(9)IJ段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高526.900 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度11.9 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)23.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(10)JK段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高527.600 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度12.6 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)26.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(11)KL段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高526.900 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度11.9 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)24.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

但是，也有部分學(xué)者的研究提示兒童生長(zhǎng)痛的發(fā)生與鈣的缺乏有一定關(guān)系，可能是由于小兒骨骼發(fā)育，神經(jīng)肌肉緊張而導(dǎo)致?tīng)砍缎蕴弁础Ａ硗猓}對(duì)神經(jīng)興奮有抑止作用，缺鈣可以使神經(jīng)肌肉興奮性增高，從而引起肌肉疼痛或肌肉痙攣等。

(12)LM段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高524.900 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度13.9 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)22.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(13)MN段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高523.900 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度12.9 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)20.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(14)NO段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高522.900 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度11.9 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)20.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(15)OP段基坑頂設(shè)計(jì)標(biāo)高521.900 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度10.9 m，采用排樁+斜撐支護(hù)，樁長(zhǎng)17.5 m，樁徑1.2 m，樁心間距2.0 m，設(shè)計(jì)1排斜撐；

(16)PQ段基坑頂場(chǎng)平至標(biāo)高518.000 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度7.0 m，采用放坡支護(hù)，坡比1∶1.0；

(17)QR段基坑頂場(chǎng)平至標(biāo)高518.000 m，基坑實(shí)際開(kāi)挖深度7.0 m，采用放坡支護(hù)，坡比1∶1.0；

該基坑支護(hù)平面布置見(jiàn)圖1。

圖1 基坑平面

3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算

計(jì)算采用“理正深基坑7.0”，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。

典型斜撐段計(jì)算步驟：

(1)在理正深基坑軟件中建模，計(jì)算其整體穩(wěn)定性 ，抗傾覆穩(wěn)定性等安全性參數(shù)，并對(duì)支擋樁進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)；

(2)根據(jù)第一步的得出的支撐力，對(duì)支撐構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)(按照壓彎構(gòu)件計(jì)算)；

(3)根據(jù)第一步、第二步的結(jié)果，對(duì)斜支撐在坑內(nèi)支墩進(jìn)行設(shè)計(jì)(計(jì)算樁的豎向承載力及水平承載力)。

3.4 施工圖

幾個(gè)典型的剖面圖、配筋見(jiàn)圖2～圖5。

圖2 KL斜撐

圖3 腰梁與護(hù)壁樁連接

圖4 圍檁梁、支撐處牛腿

圖5 支檔樁、連梁

4 基坑施工

基坑施工嚴(yán)格按施工單位編制的施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行。變形監(jiān)測(cè)顯示，基坑各段均處于報(bào)警值范圍內(nèi)。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)該工程實(shí)例表明：經(jīng)過(guò)前期精心設(shè)計(jì)、后期的嚴(yán)密施工，同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行“動(dòng)態(tài)化設(shè)計(jì)，信息化施工”這一原則，膨脹土地區(qū)深基坑的安全穩(wěn)定性能夠得到保證。

同時(shí)，該工程為成都地區(qū)膨脹土區(qū)域深基坑支護(hù)提供了一種新的支護(hù)方式，該支護(hù)方式在保證基坑安全穩(wěn)定性的同時(shí)能夠較好的控制基坑頂部位移，較適用于不能采用懸臂樁及沒(méi)有條件采用水平支撐的情況，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1] GB 50007-2002 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] JGJ 120-99 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[3] JGJ 94-2008 建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[4] GB 50497-2009 建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程[S].

[5] JGJ 79-2002 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

TU94+2

B

[定稿日期]2017-01-17