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一 工程概況
擬建場地南鄰長興路,北側為規劃道路,西側為姜湖路,東側為規劃道路。本工程地下室為一層,位于場地中間?;娱_挖面積共約9030m2左右,支護結構總延長米約366m;±0.000標高相當于黃海高程3.450m,基坑周邊自然地坪絕對標高為2.350m,基坑周圈開挖深度為4.9~5.6m。
二 基坑支護結構形式選取
基坑支護結構形式的選取必須綜合考慮地下室特點、周邊環境和地質條件等因素,才能得到既安全可靠、經濟合理,又施工方便的基坑支護方案。本工程有以下特點:
2.1 地下室特點
1) 基坑開挖面積較大,基坑開挖面積達到9030 m2。
2) 基坑開挖深度一般,基坑四周挖4.9~5.6m;屬于II級基坑,γ=1.0。
3) 地下室平面形狀不規則,接近于菱形,不利于支撐體系的布置。
4) 北側6#樓緊鄰本地下室,凈間距僅2.5m左右。
5) 工程樁均為管樁,對基坑開挖不利。
2.2 周邊環境特點
1) 基坑北側緊鄰6#樓,場地狹小。
2) 其余均為本工程的建筑,且均為一定的間距,場地條件較好。
3) 地下室位于地塊中間,四周沒有管線經過。
2.3 工程地質特點
1) 場地內土層分布總體比較均勻,地質起伏比較平緩,各區之間土質差異不大。
2) 對基坑圍護影響較大的2-1層淤泥質粉質粘土物理力學性質較差,埋深4m左右,層厚達到7m左右,坑底基本位于這層土當中。
3) 3層粉質粘土層土性較好,但埋深較深,支護樁很難進入到這層土當中。
2.4 支護結構選取
根據本基坑的特點、實際施工條件及以往工程經驗,經過多個方案的選擇和比較,最后決定選用以下二種支護結構體系:
圍護結構采用排樁+單道鋼筋砼水平內支撐的支護結構形式,支護樁采用φ426的沉管灌注樁,支撐體系采用橢圓形支撐+輻射桿件的形式布置。
優點:該支護結構形式具有安全可靠、挖土施工非常方便、造價較低。
l 豎向支護體系
1) 為了提高圍護結構的安全性,盡可能減小圍護樁的暴露段高度、樁身內力及圍護結構變形、降低造價,同時充分利用周邊場地,因此圍梁面標高設置在自然地坪以下1.5m處,支護樁四周臺寬3~5m。2) 為節約造價,在保證支護樁剛度的前提下,適當拉大支護樁間距至800,中間設木樁擋土。
l 平面支護體系:
1) 根據以往多個工程采用大直徑圓形內支撐的經驗,經過多個方案比較和反復計算,本支撐體系創造性的采用一個橢圓形支撐+輻射桿件的形式,盡最大可能減少了支撐覆蓋面積,方便挖土施工。
2) 充分利用橢圓的力學性質,將支撐力均勻的分布為軸向壓力。
3) 橢圓中間無支撐面積達到基坑開挖面積的80%。
4) 橢圓長軸半徑為55.2m,短軸半徑為41.0m,半徑比例為0.74。
5) 根據協同計算結果,東西兩側位移相對較大,故在這兩個位置設置出土口。挖土順序為Ⅰ區→Ⅱ區→Ⅲ區(詳見右挖土分區圖),先挖兩個長軸頂點區域內的土體,使東西兩側及靠近6#樓北側的橢圓產生向外的張力,減少后期挖土時的最終變形。
三 結語
目前本工程已順利施工完畢,詳見圖4?,F場監測的實際位移都達到了預先設定的要求。綜合分析本工程的設計與施工過程,可得到如下一些結論:
1) 針對基坑邊形不規則,存在大斜邊的情況,可以采用一些內拱式的支護結構形式,如圓支撐、橢圓支撐等,使支護結構的受力更趨合理。
2) 本工程采用橢圓支護結構形式,使得支護結構的覆蓋面大大縮小,方便了基坑的挖土以及地下室的施工,大大縮短了本工程的工期,節約了本工程的時間成本。
3) 由于土體位移產生的時段主要在圍護墻側土體開挖一星期內產生,所以墊層、底板施工要及時跟進,方能減小圍護結構的側向位移,保證基坑的安全實施。
橢圓支護結構形式在國內較少施工實施,本工程的順利施工,為以后的類似工程提供了寶貴經驗。
4) 橢圓支護結構形式在國內較少施工實施,本工程的順利施工,為以后的類似工程提供了寶貴經驗。
參考文獻:
1 龔曉南等. 基坑工程實例2[M], 中國建筑工業出版社 北京 2008.4
2 龔曉南等. 深基坑工程設計施工手冊[M], 中國建筑工業出版社 北京1998. 424
3 JGJ 120-99, 建筑基坑支護技術規程S.
4 DB33/T1008-2000, 建筑基坑工程技術規程S.