前言:想要寫(xiě)出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了某安置房項(xiàng)目基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)范文,希望能給你帶來(lái)靈感和參考,敬請(qǐng)閱讀。
摘要:目前隨著城市用地越來(lái)越緊張,各方對(duì)建筑工程用地面積訴求越來(lái)越高,由此導(dǎo)致的建設(shè)項(xiàng)目基坑越來(lái)越深,基坑周邊的環(huán)境也越來(lái)越復(fù)雜,對(duì)基坑設(shè)計(jì)人員及施工提出了越來(lái)越高的要求。本文以北京市通州區(qū)某基坑項(xiàng)目為例,闡述本項(xiàng)目基坑支護(hù)方案考慮各方要素及應(yīng)對(duì)各種問(wèn)題而采用的各種方案。
關(guān)鍵詞:支護(hù)樁;止水帷幕;錨索;降水井;疏干井;雙排樁
1項(xiàng)目概況
某擬建場(chǎng)地位于北京市通州區(qū),場(chǎng)地西側(cè)約8.5m為既有市政道路,場(chǎng)地南側(cè)17.0m為既有建筑,場(chǎng)地東側(cè)北部為空地,東側(cè)南側(cè)為既有建筑,場(chǎng)地北側(cè)12~18m處為既有住宅。本工程建設(shè)用地面積19301.2m2,總建筑面積63319.57m2,其中地上建筑面積37796.38m2,地下建筑面積25523.19m2,本工程±0.00標(biāo)高為22.20m。本項(xiàng)目主地下室為3層,基底標(biāo)高按7.70m考慮,基坑開(kāi)挖深度13.8m;2#、4#及5#樓設(shè)1層地下室,基底標(biāo)高按照18.40m考慮,幼兒園設(shè)1層地下室,基底標(biāo)高地面標(biāo)高按16.20m。場(chǎng)地整平標(biāo)高按21.50m考慮。
2工程地質(zhì)條件
2.1地形地貌
擬建場(chǎng)地地貌單元為潮白河洪沖積扇中下部,地面標(biāo)高為20.98~23.61m,地形較為平坦,周邊有既有建筑,交通便利。擬建場(chǎng)地地下分布有不明地下管線,具體設(shè)施的分布、走向、埋深等情況需在施工前進(jìn)一步查明。
2.2地層概況
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆探與原位測(cè)試及室內(nèi)土工試驗(yàn)成果的綜合分析,在本次巖土工程勘察最大勘探深度范圍內(nèi)所分布的土層按沉積年代、成因類型可分為人工堆積層、新近沉積層與一般第四紀(jì)沉積層3大類,按地層巖性及工程特性進(jìn)一步劃分為9個(gè)大層,現(xiàn)分述如下:人工堆積層:該層分布于地表,主要為人工堆積之粉質(zhì)黏土-黏質(zhì)粉土素填土①層,雜填土①-1層。新近沉積層:該層分布于人工堆積層之下,主要為新近沉積之粉砂②層,粉質(zhì)黏土-重粉質(zhì)黏土②-1層,黏質(zhì)粉土-砂質(zhì)粉土②-2層,粉砂-細(xì)砂③層,細(xì)砂-中砂④層。一般第四紀(jì)沉積層:該層分布于新近沉積層之下,主要為一般第四紀(jì)沉積之粉質(zhì)黏土-重粉質(zhì)黏土⑤層,黏質(zhì)粉土-砂質(zhì)粉土⑤-1層,細(xì)砂-中砂⑥層,粉質(zhì)黏土-重粉質(zhì)黏土⑦層,黏質(zhì)粉土⑦-1層,細(xì)砂-中砂⑧層,粉質(zhì)黏土⑧-1層,細(xì)砂-中砂⑨層。
2.3地下水
在勘察期間在40.0m的勘探深度范圍內(nèi)觀測(cè)到3層地下水,與本項(xiàng)目相關(guān)的僅為前2層地下水。第一層地下水的類型為潛水,穩(wěn)定水位標(biāo)高在11.79~13.72m(埋深8.4~11.0m)左右,主要含水層粉砂-細(xì)砂③層,細(xì)砂-中砂④層。第二層地下水的類型為承壓水,穩(wěn)定水位標(biāo)高3.25~5.79m(埋深16.2~19.1m)左右,主要含水層細(xì)砂-中砂⑥層。第三層地下水的類型為承壓水,穩(wěn)定水位標(biāo)高-6.01~-3.69m(埋深25.3~27.9m)左右,主要含水層細(xì)砂-中砂⑧層,細(xì)砂-中砂⑨層。工程場(chǎng)區(qū)的潛水主要接受地下水側(cè)向逕流等方式補(bǔ)給,以地下水側(cè)向逕流及越流為主要排泄方式。天然動(dòng)態(tài)類型屬滲入-逕流型,其水位年動(dòng)態(tài)變化規(guī)律一般為:11月份~次年3月份水位較高,其他月份水位相對(duì)較低,其水位年變幅一般為2~3m。工程場(chǎng)區(qū)的承壓水主要接受地下逕流補(bǔ)給,以地下逕流、人工開(kāi)采為主要排泄方式,其天然動(dòng)態(tài)類型屬滲入~逕流型;承壓水的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律比潛水稍有滯后,當(dāng)年最高水位出現(xiàn)在9~11月,最低水位出現(xiàn)在6~7月,年變幅約為1~2m。
2.4地震
根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306—2015)之附錄C(“全國(guó)城鎮(zhèn)Ⅱ類場(chǎng)地基本地震動(dòng)峰值加速度和基本地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜特征周期”),擬建場(chǎng)地Ⅱ類場(chǎng)地條件下的地震動(dòng)峰值加速度為0.20g,反應(yīng)譜特征周期為0.40s。本工程場(chǎng)區(qū)的地震動(dòng)峰值加速度為0.20g,又根據(jù)該區(qū)劃圖之附錄G,該地震動(dòng)峰值加速度所對(duì)應(yīng)的地震基本烈度為Ⅷ度。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2010)(2016年版),擬建場(chǎng)區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。
3支護(hù)及降水方案選擇
3.1支護(hù)方案
根據(jù)主地下室開(kāi)挖深度13.8m,并結(jié)合場(chǎng)地周邊既有建筑物位置或場(chǎng)地周邊未來(lái)建設(shè)規(guī)劃,考慮采用圍護(hù)樁+錨索支護(hù),結(jié)合場(chǎng)地周邊已有施工經(jīng)驗(yàn),樁徑初步擬定1000mm,樁間距1600mm。對(duì)距離既有建筑較近的北側(cè)基坑位置,單排樁+錨索中錨索會(huì)進(jìn)入既有建筑物樁基礎(chǔ),該處為避免錨索對(duì)既有樁基破壞,而采用雙排樁+錨索支護(hù)方式。
3.2降水方案
根據(jù)場(chǎng)地地下水實(shí)際情況,結(jié)合最近幾年水位變幅,本場(chǎng)地地下水位按位于地面下7.50m考慮,對(duì)應(yīng)絕對(duì)標(biāo)高14.00m,按照常規(guī)經(jīng)驗(yàn),本項(xiàng)目采用管井降水效果較好,且會(huì)降低支護(hù)結(jié)構(gòu)上水土壓力,管井降水是首選降水方案,但因本項(xiàng)目地理位置特殊,當(dāng)?shù)乇O(jiān)管部門(mén)為保護(hù)水資源,不允許采用降水方式,故本項(xiàng)目采用帷幕樁進(jìn)行止水,坑內(nèi)設(shè)疏干井配合疏干地下水。
4支護(hù)及降水設(shè)計(jì)參數(shù)
素填土①層qsk取18kPa,黏聚力c取5,內(nèi)摩擦角φ取10°;素填土①-1層qsk取16kPa,黏聚力c取0,內(nèi)摩擦角φ取15°;粉砂②層qsk取45,黏聚力c取0,內(nèi)摩擦角φ取26°;粉質(zhì)黏土-重粉質(zhì)黏土②1層qsk取40kPa,黏聚力c取16.5kPa,內(nèi)摩擦角φ取18°;粉砂-細(xì)砂③層qsk取55kPa,黏聚力c取0,內(nèi)摩擦角φ取28°;細(xì)砂-中砂④層qsk取70kPa,黏聚力c取0,內(nèi)摩擦角φ取30°;粉質(zhì)黏土-重粉質(zhì)黏土⑤層qsk取55kPa,黏聚力c取23kPa,內(nèi)摩擦角φ取17°;細(xì)砂-中砂⑥層qsk取80kPa,黏聚力c取0,內(nèi)摩擦角φ取32°。
5設(shè)計(jì)荷載考慮
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)荷載取值分為3類:①基坑周邊堆載取值按照不超過(guò)20kPa考慮,范圍按照基坑坡口線外2.0m考慮;②基坑周邊擬建建筑采用筏板基礎(chǔ)建筑,按照每層15kPa考慮,范圍按照建筑實(shí)際范圍取值;③基坑周邊采用樁基礎(chǔ)區(qū)域按照上覆建筑荷載0.3倍進(jìn)行折減或按照樁基礎(chǔ)中點(diǎn)采用上覆荷載全重考慮。
6具體設(shè)計(jì)方案
6.1主基坑北側(cè)方案
基坑北側(cè)主要采用單排樁+錨索支護(hù),局部段落采用雙排樁支護(hù)。單排樁區(qū)域距離既有建筑約15.0m,該段設(shè)計(jì)1000mm直徑灌注樁,樁間采用3排錨索,通過(guò)調(diào)整錨索位置,使得最上排錨索基本距既有樁基礎(chǔ)范圍以內(nèi),第二排錨索剛好位于樁基礎(chǔ)以下,經(jīng)過(guò)計(jì)算按照常規(guī)直徑150mm錨固體的二次壓力注漿錨索長(zhǎng)度不能滿足要求,該處第一排錨索調(diào)整為直徑200mm錨固體的二次壓力注漿錨索以減短錨索長(zhǎng)度。雙排樁位置排間距原為1700mm,采用4排錨索方案,第一排位于既有樁基礎(chǔ)范圍內(nèi),存在第一排錨索侵入既有建筑物樁基礎(chǔ),該處經(jīng)過(guò)反復(fù)溝通,最終將外排樁移動(dòng)到紅線范圍外,排距增大到2700mm,采用200mm錨固體錨索使得錨索排數(shù)調(diào)整為3排錨索,第一排錨索位于既有樁基礎(chǔ)之下,避免對(duì)樁基礎(chǔ)的破壞。
6.2主基坑其他側(cè)方案
主基坑?xùn)|側(cè)及南側(cè)為擬建建筑,西側(cè)為既有市政道路,基坑?xùn)|、西及南側(cè)支護(hù)設(shè)計(jì)基本不受場(chǎng)地限制,采用1000mm灌注樁,樁間距1600mm,樁長(zhǎng)13.8m,樁間設(shè)3排錨索?;?xùn)|、西及南側(cè)不同之處僅在于基坑邊荷載大小不同,基坑西側(cè)主要控制基坑變形,保護(hù)西側(cè)既有市政道路的管線等埋藏物,東側(cè)及南側(cè)主要考慮到擬建建筑的建造速度引起基坑周邊的超載,基坑變形及超載的問(wèn)題最終都會(huì)影響到支護(hù)樁的長(zhǎng)度、錨索長(zhǎng)度、支護(hù)樁配筋大小不同。
6.3其他單體建筑
根據(jù)各單體建筑筏板基礎(chǔ)埋深及換填處理厚度,考慮到本項(xiàng)目實(shí)際場(chǎng)地較小,為給施工單位保留較大的施工場(chǎng)地,本項(xiàng)目采用筏板開(kāi)挖及換填處理一次土釘支護(hù),故本項(xiàng)目單體建筑實(shí)際開(kāi)挖深度為4.10~5.60m,比筏板埋深更大,放坡坡率采用1∶0.50,土釘墻支護(hù),土釘水平間距1500mm,豎向間距1000~1500mm,共設(shè)3~4排土釘,土釘長(zhǎng)度4.0~4.5m,采用先成孔后灌漿方式。
6.4降水設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目降水采用止水帷幕+疏干井,止水帷幕采用三軸攪拌樁,樁徑650mm,樁長(zhǎng)10.5~20.0m(進(jìn)入隔水層深度不小于1.50m),間距450mm,搭接200mm;疏干井直徑600mm,間距35.0m,井深20.0m,具體位置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖時(shí)實(shí)際出水情況進(jìn)行調(diào)整。為預(yù)防局部止水帷幕漏水失效,帷幕附近布置備用井,同時(shí)兼作觀測(cè)井。
7結(jié)論與建議
1)當(dāng)既有建筑采用樁基礎(chǔ)且位于基坑周邊時(shí),既有建筑荷載大小及作用位置如何考慮,本文雖然采用了30%的上部荷載折減,但取值沒(méi)有相關(guān)根據(jù),即該處存在一定的不確定性。2)本項(xiàng)目位置原為既有建筑,建筑周邊項(xiàng)目所在位置基礎(chǔ)及管線埋藏較多,基坑周邊土釘施工時(shí)應(yīng)采用洛陽(yáng)鏟成孔,避免損傷周邊管線。3)根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)際施工情況,場(chǎng)地周邊降水井與帷幕樁之間應(yīng)保持大于2.0m的間距,或施工時(shí)先做帷幕樁再進(jìn)行降水井施工,以此保證降水井功能。4)本項(xiàng)目根據(jù)咨詢單位意見(jiàn)對(duì)支護(hù)樁樁底及樁頂進(jìn)行優(yōu)化,根據(jù)彎矩分布曲線決定優(yōu)化長(zhǎng)度,對(duì)樁頂及樁底配筋進(jìn)行優(yōu)化進(jìn)一步降低造價(jià)。5)因本項(xiàng)目工期較緊,且在冬季施工,因此本項(xiàng)目采用水泥均為早強(qiáng)水泥。6)本項(xiàng)目樁前護(hù)壁采用內(nèi)凹形式代替平直護(hù)壁形式,避免北京地區(qū)冬季凍脹作用對(duì)基坑護(hù)壁的損壞。7)本項(xiàng)目存在錨索穿透止水帷幕,止水帷幕損壞問(wèn)題,本設(shè)計(jì)外側(cè)采用備用降水井進(jìn)行緊急時(shí)刻降水,內(nèi)側(cè)錨索注漿時(shí)采用漿液中添加微膨脹劑,利用微膨脹劑的膨脹特性阻塞止水帷幕上的裂縫,進(jìn)而保持止水帷幕的有效性。[ID:010959]
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程:JGJ120-2012[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012.
[2]北京市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì).建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程:DB11/489—2016[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2016.
[3]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):GB50497—2019[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2019.
[4]劉國(guó)彬,王衛(wèi)東.基坑工程手冊(cè)[M].2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2009.
作者:史國(guó)博 單位:中交一公局公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司