2023年建筑行业福州平安大厦深基坑支护设计与施工.docx

福州平安年夜厦深基坑支护打算与施工 阮广招　黄金灿 择要　深基坑支护打算与施工是以后都会高层、超高层修建突显的技巧困难。通过工程实例，从打算打算的选择到施工、监测，供应了无益的经历。 要害词　挡土桩　环梁支护构造　拱圈　程度支持 1　工程概略 　　福州平安年夜厦系一座31层商住楼，高度115 m，占空中积4614 m2，总修建面积37355 m2。设地下室3层，基坑破体尺寸56.6 m×36.5 m，天然空中标高-1.65 m,坑底标高-11.70 m，开挖深度10.05 m，土方开挖任务量约21000 m3。 2　地质前提 　　拟建园地处于福州盆地中部，上部掩盖层为海陆相冲积构成的砂性土，基底为燕山期中粗粒花岗岩。 　　在基坑支护桩埋深范畴内，自上而下垂直散布地层为：杂填土，灰玄色，松懈，夹碎石块，厚度1.5～3.6 m；粘土，黄绿色，可塑，厚度2～3m，容重γ=18.30kN/m3，内聚力C=50.66kPa，内摩擦角φ=14.19°；淤泥，深灰色，流塑〔天然含水量55.8%～74.2%〕，厚度5.7～10.1 m，γ=18.10kN/m3，C=7.92kPa，φ=4.95°；粉质粘土，褐黄色，可塑，厚度1.4～5.7 m，γ=17.50　kN/m3，C=19.90　kPa，φ=9.51°；含泥中细砂，灰白色，中密，粒径0.10～0.25 mm，含泥量15%～20%，厚度2.7～10.4 m。 　　水文地质情况：地下水位在天然空中下0.6～1.7 m，园地内除淤泥、粘土层顶上贮有下层滞水外，另有埋藏于粘土层下中细砂至碎卵石的多层承压水。对本工程而言，要害是要隔绝来自于含泥中细砂的承压水〔第一含水层〕。经现场抽水实验，此含水层渗透系数k=1.62　m/d；单孔涌水量q=11.48　m3/d；阻碍半径R=96.5　m。 3　支护构造打算 　　基坑支护构造一般由垂直挡土构造跟程度支持构造构成，打算打算必需满意以下2方面恳求：保障边坡波动及四周修建物、地下管线设备平安，不得惹起拟建物正面五一起骨干道开裂，阻碍郊区交通；确保基坑开挖顺遂进展，并供应充足的地下室施任务业空间。 　　按照上述恳求，业主约请了有关专家屡次研究，经可行性论证、打算比较，最初断定打算如下。 3.1　以钻孔灌注桩作为基坑的挡土构造，高压旋喷桩构成止水帷幕〔如图1所示〕 图1　深基坑支护桩破体安排图 　　起首按照开挖各土层的的γ、C、φ值，当把挡土桩视为弹性地基上的竖直构件，基坑开挖面以下的土体视为直线变形体时，采纳库仑郎肯公式盘算坑外侧土压力，而后思索基坑面积、开挖深度、施工前提等综合要素断定。本工程钻孔挡土桩直径800 mm，桩长23 m，桩端落在含泥中细砂层上，沿封口环梁中轴线安排，砼强度品级C25，配筋率0.8%，数目177根。 　　止水帷幕旋喷桩沿2根钻孔挡土桩外切圆密布，盘算桩径500 mm，桩长15 m〔隔绝下层滞水落第一含水层〕，水泥置换率18%～22%，数目179根。 3.2 程度支持构造由2层椭圆环形钢筋混凝土梁跟14根格构式钢架竖向支柱构成(如图2所示) 图2　支护构造剖面图 第一道程度支持梁面标高-3.35 m，断面尺寸1000 mm×800 mm；第二道程度支持梁面标高-7.75 m，断面尺寸1200 mm×800 mm。 　　打算采纳双层椭圆环梁及其临时钢架破柱与钻孔挡土桩及其桩顶封口梁独特感化构成一个空间构造来接受基坑开挖后侧向土压力、水压力跟附加压力。两订交的双椭圆梁程度支持见图3，在基坑四周共构成了6个拱圈。家喻户晓，拱圈构造接受程度推力后发生的内应力较小，并使程度支持构件完好处于受压应力形态，有利于抵御基坑外侧压力。订交双椭圆程度支持构造除了受力形态最正确外，另有一个长处，确实是基坑阁下两半构成无任何阻碍物的宽阔空间，极有利于机器挖土及修建地下室古装模、布筋、浇注混凝土功课。 图3　第一道破体支持构造图 　　经盘算程度支持椭圆环梁砼强度品级为C25，其配筋盘算可采纳PK次序、TBSA次序盘算叠加，配筋率0.7%，箍筋按构造恳求设置。 4　支护构造施工与土方开挖 4.1　钻孔挡土桩施工 　　钻孔灌注桩作为挡土桩运用，施工时需留意：(1)桩孔施工次序应按统一轴线5孔为一小组，3小组为一年夜组，跳隔轮回施工，以防止已灌注的桩身砼遭到毁坏。(2)桩孔垂直度恳求要比工程桩更严，一般≤0.5%L(L为桩长)。否那么，统一编组最初一根桩难以施工到位，阻碍质量。(3)钢筋笼投放埋设要准确，受拉、受压区密布弧段欲放置于基坑表里侧偏向，如此才能发扬钢筋在混凝土构件中感化。 4.2　旋喷止水帷幕桩施工 　　按打算恳求，本工程旋喷止水帷幕桩选用单层管法施工，喷浆压力12～18MPa，喷管晋升速率15～20 cm/min，浆液水灰比1，水泥置换率≮15%。 4.3　封口梁、上下椭圆程度支持环梁施工 　　(1)挡土桩顶封口梁落第一层〔下层〕椭圆程度支持环梁先行施工。工艺流程是：定位放线→模板工程→钢筋工程→砼工程。对拱圈与封口梁、角撑、破柱等交汇节点处，均应采纳加强方法，确保平安。 　　(2)按照先支持后开挖原那么，当土方开挖至-7.75 m标高时，停顿挖土功课，按第一道程度支持环梁施工方法施工第二道〔下层〕椭圆程度支持环梁。 4.4　基坑土方开挖 　　依施工构造打算，本基坑工程土方开挖分3个阶段进展。第一阶段，从天然空中标高-1.65 m挖至-3.35 m，挖深1.70 m(该标高以上土体用M10水泥砂浆砌筑240 mm厚砖墙挡土)，而后凿去挡土桩顶蓬松砼，施工桩顶封口梁落第一道椭圆程度支持环梁。第二阶段，待第一道程度支持环梁砼强度抵达打算值后，接着开挖至-7.75 m,挖深4.40 m，施工第二道程度支持环梁。第三阶段，待第二道程度支持环梁砼强度抵达打算值后，接着挖土至-11.70 m，挖深。最初一次开挖局部深度抵达基底标高后，要随挖随即浇捣300 mm厚C15毛石砼垫层，并使封底砼紧抵御土桩。 4.5　土方开挖的本卷须知 　　(1)采纳机器开挖，留意防止开掘机铲斗碰撞破坏工程桩及临时支柱。 　　(2)在土方开挖进程中，从头至尾要做好排水、疏水、截水、落水任务。 　　(3)逐日挖出的弃土，该当班运走，严禁基坑四周堆土适量〔堆土高度≯1 m〕，否那么会添加挡土桩的附加荷载。 　　(4)-10.70 m以下局部土体要采纳人工开掘及修整。承台施工应逐一进展，土方挖好后立即浇捣钢筋砼，防止年夜面积开挖或基坑长时间裸露。 5　施工监测 　　由于阻碍基坑工程平安的不断定要素甚多，故需采纳信息化施工，对基坑施工全进程进展监测。 　　(1)按照埋设于挡土桩顶封口梁上10个位移不雅察点监测，挡土桩向基坑内侧偏向最年夜程度位移S=34 mm≤40 mm，满意一级平安品级的支护恳求。 　　(2)经椭圆环梁预埋钢筋应力计测定，拱圈程度支持构件均处于受压形态，压应力不年夜。 　　(3)开挖基坑底部未呈现土体变形与隆起。 　　(4)基坑开挖功课自1997年12月8日开始至1998年3月29日完毕，累计112天〔含春节放假15天〕，正面五一起郊区交通干道及地下管线未觉察异常情况，四周修建物畸形运用。 6　技巧经济后果 　　(1)该基坑支护构造工程总造价320万元，按支护延伸米盘算17390元/m，按支护面积计1549元/m2，按支护空间体积计153元/m3，比估算造价浪费18.5%，效益可不雅。 　　(2)本工程采纳钻孔挡土桩、高压旋喷止水帷幕、双层椭圆环梁程度支持的支护构造系统，技巧进步，平安有用，经济公正。 　　(3)程度支持拱圈构造受力佳，空间年夜，极利于多层地下室施工，为类似深基坑施工供应了无益的经历。 选自探矿工程 G以上。   联络：