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[摘要]分期建設(shè)基坑工程是解決城市地下空間改造的重要研究課題。開展了分期地下室建設(shè)的基坑支護(hù)方案研究,通過設(shè)計(jì)計(jì)算及施工表明“分塊分隔”的圍護(hù)方案,能夠有效地保證各期基坑開挖的安全。對(duì)比分析了先、后期相鄰基坑交界面區(qū)域支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性方案。可供類似基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)參考。基于分期建設(shè)的項(xiàng)目越來越多,建議繼續(xù)深入研究多期地下室基坑支護(hù)優(yōu)化技術(shù)。
[關(guān)鍵詞]分期建設(shè)地下室;基坑支護(hù);分界處方案設(shè)計(jì)
隨著近年來我國建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展,地下空間開發(fā)要求越來越高。但往往由于不同原因,如項(xiàng)目占地面積過大,周邊變形要求高,或者由于場地拆遷受限,局部場地尚未交付等多種原因,為考慮項(xiàng)目的整體開發(fā)進(jìn)度,經(jīng)常需要分期來建設(shè)。分期建設(shè)的項(xiàng)目通常需要綜合考慮項(xiàng)目的進(jìn)度及工程造價(jià)等因素來平衡項(xiàng)目的開發(fā)節(jié)奏。基坑支護(hù)技術(shù)是為確保地下結(jié)構(gòu)施工及周邊環(huán)境的安全,對(duì)基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的擋土和止水結(jié)構(gòu)。分期建設(shè)的地下室結(jié)構(gòu),不僅工程量增加,對(duì)施工技術(shù)的要求也更高。深基坑工程屬于危險(xiǎn)性較大的工程,復(fù)雜環(huán)境下的施工過程中出現(xiàn)問題也更多,因此對(duì)于分期建設(shè)的基坑支護(hù)方案的研究顯得尤為重要[1-3]。為此,本文以下關(guān)軟土區(qū)江邊路一號(hào)地(08-06地塊)為依托,對(duì)軟土區(qū)分期建設(shè)的深大基坑支護(hù)方案及支護(hù)效果進(jìn)行分析研究。
1工程概況
南京市江邊路一號(hào)地(08-06地塊)位于南京市下關(guān)區(qū)建寧路南側(cè)(圖1)。本項(xiàng)目共4棟住宅樓(07#~10#),因項(xiàng)目征地原因,本次擬建工程一期為07#~09#住宅樓及其地下室。二期為10#住宅樓及其地下室。本基坑為兩層地下室結(jié)構(gòu),地下室底板墊層底標(biāo)高為-9.55m,局部機(jī)械車庫落深區(qū)底板墊層底標(biāo)高為-11.70m。地下室建筑面積約7400m2,地下室周長約340m,基礎(chǔ)形式為樁基礎(chǔ)。基坑工程分為兩期,如圖1所示,其中一期約5200m2,開挖深度8.25m~10.90m;二期約2600m2,開挖深度9.75m~11.90m。基坑支護(hù)僅西南側(cè)為待拆建筑,距離一期支護(hù)結(jié)構(gòu)距離較遠(yuǎn),其余側(cè)為規(guī)劃道路或空地,無地下管線,周邊環(huán)境條件良好。
2工程地質(zhì)條件
擬建場區(qū)隸屬于長江漫灘地貌單元,勘察深度范圍內(nèi)巖土體劃分為5個(gè)工程地質(zhì)層,各層工程地質(zhì)特征如下:①1為雜填土:雜色,松散,濕,主要為粉質(zhì)黏土夾碎石、碎磚,局部為磚塊,夾有少量的植物根莖,土質(zhì)疏松多孔,非均質(zhì)。局部夾有塘泥。填齡小于5年。①2為素填土:灰黃~青灰,松散,濕,以粉質(zhì)黏土為主,夾碎石及腐植物,局部夾有塘泥。填齡小于8年。②1為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉質(zhì)黏土:灰~灰黃色,流塑,局部為軟塑,見少量腐植物,具淤臭味,稍有光澤反應(yīng),無搖振反應(yīng),干強(qiáng)度、韌性中等。局部夾薄層粉土、粉砂。②2為粉質(zhì)黏土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰~灰褐色,軟~流塑,見少量腐植物,具淤臭味,稍有光澤反應(yīng),無搖振反應(yīng),干強(qiáng)度、韌性等。局部夾薄層粉土、粉砂。②3為粉質(zhì)黏土:灰~灰黃色,軟塑,稍有光澤反應(yīng),干強(qiáng)度、韌性中等。局部夾薄層粉土,見少量腐植物,具水平層理。②4為粉質(zhì)黏土:淺灰~灰黃色,軟塑,局部可塑,稍有光澤反應(yīng),干強(qiáng)度、韌性中等。局部夾薄層粉土、粉砂,具水平層理。③為粉細(xì)砂:青灰色,中密~密實(shí),飽和,主要礦物成分為長石,其次為石英、云母,局部夾細(xì)砂、中粗砂及小礫石,呈次圓~圓狀,顆粒級(jí)配一般。局部夾有軟塑狀粉質(zhì)黏土薄層。④為含礫中粗砂:灰色,以中粗砂為主,密實(shí)狀。卵礫石含量10%~20%左右,成分為石英質(zhì),粒徑一般1cm~5cm,局部大于8cm,欠均勻,磨圓度差,呈次棱角狀。局部夾有軟塑狀粉質(zhì)黏土。⑤1為強(qiáng)風(fēng)化砂巖:雜色,以灰黃、灰白、灰色為主,巖芯經(jīng)強(qiáng)烈風(fēng)化呈砂土狀,手捏易碎,遇水易崩解。局部夾有中風(fēng)化硬塊。極軟巖,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為ⅴ級(jí)。⑤2A為中風(fēng)化砂巖(破碎狀):雜色,以灰黃、灰白、灰色為主,巖芯經(jīng)風(fēng)化呈碎塊、塊狀,局部短柱狀。巖體破碎,軟巖,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為ⅴ級(jí)。⑤2為中風(fēng)化砂巖:灰白、紫紅色,巖芯風(fēng)化呈柱狀和短柱狀,局部碎塊狀。錘擊易斷。巖體較完整,屬軟巖,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。地下水類型主要為孔隙潛水及微承壓水,孔隙潛水賦存于①層填土中,富水性不均;微承壓水賦存于③層粉砂、④層含礫中粗砂中,對(duì)本工程基本無影響。各工程地質(zhì)層基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。
3設(shè)計(jì)方案
3.1難點(diǎn)和特點(diǎn)
(1)由于征地因素,本項(xiàng)目無法一次性開挖建設(shè),而考慮項(xiàng)目總體進(jìn)度安排,一期地下室必須先期開工,待其完成并開始上部結(jié)構(gòu)施工后,根據(jù)征地進(jìn)度情況再進(jìn)行二期地下室結(jié)構(gòu)施工;分期施工帶來分界處前后支護(hù)須統(tǒng)一考慮,前后傳力體系設(shè)計(jì)要求高,土建施工難度大等難點(diǎn);地下室分期建設(shè)詳見圖2。(2)本項(xiàng)目位于下關(guān)濱江帶,臨長江較近,軟流塑狀淤泥質(zhì)軟土分布厚度達(dá)到約40m,整個(gè)基坑位于深厚軟土層中;(3)本項(xiàng)目B2層局部設(shè)置3層機(jī)械車庫,基坑開挖深度10.4m,其余區(qū)域基坑深度8.25m,基坑開挖深度差異大,且分布不均勻,整體受力及變形協(xié)調(diào)要求高。
3.2設(shè)計(jì)思路及設(shè)計(jì)方案
根據(jù)該工程進(jìn)度安排的特殊性,結(jié)合基坑深度、水文地質(zhì)條件及周邊環(huán)境等條件,整個(gè)基坑支護(hù)采用分期設(shè)計(jì)思路[4-5]。基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案如下:(1)擋土結(jié)構(gòu):一期淺坑采用道鋼筋混凝土支撐、深坑采用鉆孔灌注樁+2道鋼筋混凝土支撐作為支護(hù)體系;二期采用鉆孔灌注樁+兩道鋼筋混凝土支撐作為支護(hù)體系。設(shè)計(jì)方案平面圖如圖3所示,設(shè)計(jì)方案典型剖面圖如圖4所示。(2)止水與降排水措施:基坑周圈采用三軸深攪樁作為止水帷幕;基坑內(nèi)采用真空井降低坑內(nèi)水位,支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)置截水溝及時(shí)排除雨水及地面流水。
4分界處方案選擇
在現(xiàn)有大型深基坑工程中,常常由于征地原因或基坑面積過大需要“以大化小”或其他因素分割成兩個(gè)或多個(gè)深基坑工程。為此在不同分期界面處均須要使用支護(hù)結(jié)構(gòu),且要滿足前后基坑開挖期間全工況的受力及變形要求。常見的分界處做法詳見圖5。方案一中利用分界處支護(hù)樁作為前后期的擋土結(jié)構(gòu),承擔(dān)對(duì)向土壓力,對(duì)主體結(jié)構(gòu)施工影響小,前期設(shè)置換撐型鋼作用于支護(hù)樁上。但此方案須在分界樁所在位置留一跨主體結(jié)構(gòu)作為施工縫,待其余區(qū)域地下室封頂拆除支撐后方能破除支護(hù)樁,由于施工縫留設(shè)距離過大宜引起坑邊跨度過大,基坑易變形過大,距離過小支護(hù)樁破除工作難以展開,大型機(jī)械破除難度大,施工效率低,換撐工況復(fù)雜。方案二中在分界支護(hù)樁局部設(shè)置鋼立柱作為后期開發(fā)支撐體系的豎向支承結(jié)構(gòu),水平向則充分利用前期已建地下室結(jié)構(gòu)作為傳力體系,剛度大,抗變形能力強(qiáng),且分界樁破除隨土方開挖同時(shí)進(jìn)行,后期主體換撐不受影響,施工速度快,更節(jié)省工期。根據(jù)上述對(duì)比分析本項(xiàng)目在分界處選用第2種支護(hù)方案。
5計(jì)算結(jié)果與監(jiān)測結(jié)果比較
通過設(shè)計(jì)計(jì)算分析,本基坑支護(hù)方案均能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求[6]。本項(xiàng)目基坑一期現(xiàn)已全部完工,二期待后期征地結(jié)束后再行建設(shè)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果顯示基坑位移最大約3.2cm,由于本基坑面積小,時(shí)空效應(yīng)影響小,現(xiàn)場建設(shè)速度快,最終監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示最大位移發(fā)生于陽角兩側(cè)處,基坑變形最大約3.5cm,監(jiān)測結(jié)果與計(jì)算結(jié)果吻合較好。周邊已有建筑及道路均無開裂現(xiàn)象,基坑分界處變形可控,基坑無滲水等現(xiàn)象,監(jiān)測結(jié)果表明一切均比較正常。
6結(jié)論及建議
本文以江邊路一號(hào)地(08-06地塊)基坑支護(hù)工程為背景,開展了分期地下室建設(shè)的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)研究,通過方案對(duì)比分析,方案設(shè)計(jì),監(jiān)測對(duì)比,得到如下結(jié)論。(1)多期地下室的基坑支護(hù)可采用“以大化小”的圍護(hù)方案,能夠有效地保證各期基坑開挖的安全和支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)力的有效傳遞。(2)研究了分期開挖基坑分界處支護(hù)不同做法的對(duì)比分析,可為類似工程提供指導(dǎo)。(3)限于建設(shè)條件,本文所采用的周邊圍護(hù)+分隔圍護(hù)方案在建設(shè)造價(jià)和工期上不具有競爭性,未來可繼續(xù)研發(fā)新型高效的多期地下室的基坑支護(hù)技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
[1]陳建國,文發(fā).深基坑支護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀及其應(yīng)用前景[J].城市道橋與防洪,2011(01):91-94+9.
[2]劉國彬,王衛(wèi)東.基坑工程手冊(cè)[M].2版.中國建筑工業(yè)出版社,2009(11):56-59.
[3]龔曉南.基坑工程發(fā)展中應(yīng)重視的幾個(gè)問題[J].巖土工程學(xué)報(bào),2006(28):1321-1324.
[4]池國城.地下室基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工探討[J].中國建設(shè)信息,2011(15):79-80.
[5]劉興旺,陳衛(wèi)林,李志飆,施祖元.某大型工程施工階段地下室加層的基坑支護(hù)技術(shù)[J].建筑結(jié)構(gòu),2012(08):104-106.
[6]建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程:JGJ120—2012[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.
作者:楊博 宋永生 苑舉衛(wèi) 衛(wèi)海 單位:江蘇鴻基節(jié)能新技術(shù)股份有限公司