汽車坡道處支護結構的設計

張義強 中鐵建設集團有限公司 100040

汽車坡道處支護結構的設計

張義強 中鐵建設集團有限公司 100040

對于地下停車庫，坡道是主要的垂直運輸設施，也是通往地面很重要的一個渠道。本文通過對某工程主體結構外側汽車坡道處支護結構設計的優選，簡要說明在進行類似工程的施工中如何從支護結構的安全、經濟和環保等方面的進行分析。

汽車坡道; 基坑支護

1 現場概況

擬建場區地處交通要塞，人流量大。南側為前門西大街，距規劃紅線約70m，北側距規劃紅線約15m，東西兩側均為市政道路，相距分別為30m和65m。場區內自然地面與±0.000等高（±0.000對應的絕對標高為45.800m）。基坑開挖深度為11.32m和14.61m。基坑東西長約225m，南北寬約100m，基坑的開挖面積較大。擬建筑工程地上七層，地下兩層。

2 工程地質條件

根據勘察報告，本工程土層按成因類型、沉積年代初步劃分為人工堆積層、新近沉積層和第四紀沉積層三大類。按巖性和工程特性暫劃分為5個大層及亞層，現簡述如下：

表層為人工堆積的厚度為6.30～9.70m的房渣土、碎石填土①層，粉質粘土填土、粘質粉土填土①1層，細砂填土①2層及淤泥質土填土①3層；

人工堆積層以下為新近沉積的砂質粉土、粘質粉土②層，細砂、粉砂②1層。

新近沉積層以下為第四紀沉積的卵石、圓礫③層及細砂、中砂③1層；粉質粘土、重粉質粘土④層，粘質粉土、砂質粉土④1層，粘土、重粉質粘土④2層及粉砂、細砂④3層；卵石⑤層及細砂、中砂⑤1層。

3 水文地質條件

根據階段勘察報告，有3層地下水，地下水類型及實測的地下水位情況參見表1。

表1 地下水位量測情況

擬建場區1959年最高地下水位標高為41.10m左右，近3～5年最高地下水位標高為32.10m左右（不含上層滯水）。地下水水質對混凝土及鋼筋混凝土結構中的鋼筋均無腐蝕性。

4 汽車坡道處的支護方案的比選

坡道在地下停車庫中的位置，取決于庫內水平交通的組織情況和地下與地面之間的交通聯系。概括起來，基本上有兩種情況，在主體建筑之內和在主體建筑之外。

本工程西南角處的汽車坡道位于主體結構外側（詳見圖1）。該坡道駛出地面部分深度相對較淺，支護結構可采用放坡，然后面層噴射混凝土即可。與主體結構相鄰的部位因深度相對較深，需進行進一步支護結構的設計（該部分也是本文所要探討的內容）。根據現場情況，其可采取如下的兩種支護結構。

圖1 汽車坡道平面圖

方案一

采用樁錨支護結構將汽車坡道全部包含進支護結構內（詳見支護平結構面圖2和剖面圖3）。

圖2 樁錨支護結構平面圖

采用該支護方案，其整體的安全性較好。汽車坡道可與主體結構同時施工。坡道的南半部分在施工至坡道口時，需將3根護坡樁破除至坡道底板標高。

圖3 方案一樁錨支護剖面圖

方案二

在主體結構外側存在汽車坡道時，坡道一般不與主體結構同時施工。待主體結構施工到一定程度時（一般是施工到±0.00），再進行汽車坡道的施工。據此，支護結構可主要分為前后兩個階段。

第一階段采用樁錨支護結構。此階段不考慮汽車坡道的位置，只沿主體結構外墻布置護坡樁。樁錨支護結構的參數與方案一完全相同。待主體結構施工至±0.00（其主要按照主體結構施工的安排），沿著汽車坡道的坡度將護坡樁破碎至坡道底標高以下0.50m。將破碎后的護坡樁按照冠梁的方法進行施工。在土方開挖及護坡樁破碎的同時，進行第二階段支護結構的施工。

第二階段采用土釘墻支護結構。土釘墻坡度為1：0.49（詳見土釘墻支護平面圖4和剖面圖5）。

圖4 土釘墻支護平面圖

由于擬建場區上部回填土層較厚，其直接影響到土釘成孔，若采用土釘墻支護，就可能出現土釘長度不滿足設計的要求。此外，根據勘察報告顯示，整個基坑的上層滯水較豐富，水的作用將大大的影響支護的質量。考慮到本工程地處交通要塞，人流量大，本著保證安全的原則，此處采用方案一樁錨支護結構較為合理。

圖5 土釘墻支護剖面圖

4.1 工程造價方面比較

方案一：

坡道包入護坡樁支護結構內，其工程總造價見下表2。

表2 方案一工程總造價

方案二：

坡道不包入護坡樁支護結構內，其工程總造價見下表3。

表3 方案二工程總造價

采用方案二比方案一高出53031元。該高出部分只占整個工程造價的很小一部分，可以忽略不計。但是，經濟性方面還應考慮工期因素，要分析工期提前或滯后對整個工程的影響，經濟效益要進行綜合分析確定。

4.2 施工方面比較

方案二，在第二階段施工時，需要破碎第一階段施工完畢的護坡樁。由于此時主體結構的外墻已施工完成一部分，采用機械破碎護坡樁時，一定程度上增加了成品保護的難度。對于施工土釘墻，由于該汽車坡道的寬度僅為5.10m，該距離不能滿足大型挖掘機所需的工作面。采用小型挖掘機能夠開挖該處的土方，但其效率將受到嚴格的限制，大大影響其施工的進程。因此，從此方面考慮，選用方案一較為合理。

同時，本工程地理位置比較特殊，其對環境的要求極為苛刻，而土方是產生污染的主要來源，因而，從文明施工角度考慮，盡量在前期就將土方施工完畢最為合理，最好不要形成二次施工。

綜上，從支護設計、造價和施工三方面作比較后可知，方案一比方案二更合理，更經濟，更宜于施工。

5 結語

工程上所采用的支護系統首先在理論上應是合理的、實際應用上是可行的。在選擇支護體系時，應對施工場地、施工工期等各影響因素進行綜合考慮，選出適合工程的最佳施工方案。

[1] 建筑基坑支護技術規程 (JGJ120-99) [S]. 北京:中國建筑工業出版社

[2] 建筑邊坡工程技術規范(GB50330-2002) [S]. 北京:中國建筑工業出版社

[3] 建筑地基基礎設計規范(GB50007-2002) [S]. 北京:中國建筑工業出版社

[4] 尉希成,周美玲.支擋結構設計手冊[M].北京:中國建筑工業出版社.2004.

[5] 劉建航,侯學淵.基坑工程手冊[M].北京:中國建筑工業出版社.1997.

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.14.027