特大基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)比選

顧洪青

(太倉市建筑安全監(jiān)督站，江蘇太倉 215400)

1 基坑概況

依托工程位于太倉市婁江路與縣府東街交叉口西南側(cè)，分為住宅區(qū)和商業(yè)區(qū):住宅區(qū)東西向長約258.0 m，南北向長約153.0 m，地下室底板墊層設(shè)計(jì)標(biāo)高為－10.30 m，承臺墊層底設(shè)計(jì)標(biāo)高為－11.00 m;商業(yè)區(qū)東西向長約245.0 m，其南北向長約 148.0 m，地下室底板墊層標(biāo)高為 －11.85 m，承臺墊層底設(shè)計(jì)標(biāo)高為－12.55 m，商務(wù)酒店筏板墊層底設(shè)計(jì)標(biāo)高為－12.75 m。

2 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)

根據(jù)場地地質(zhì)條件和周邊環(huán)境條件，本基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)重點(diǎn)和難點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:1)本工程地下室基坑開挖深度較深，最深開挖深度達(dá)11.70 m，基坑周長和面積大，商業(yè)區(qū)周長達(dá)790.0 m，住宅區(qū)面積達(dá)3.90萬m2，如此大面積的基坑，必須選用合理的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支護(hù)形式，以做到在安全、合理的前提下，縮短施工工期、方便土方開挖和結(jié)構(gòu)的施工、節(jié)省工程造價(jià)。2)工期要求緊。根據(jù)業(yè)主施工節(jié)點(diǎn)，地下室圍護(hù)和挖土施工不超過5個(gè)月，對如此深大基坑來說，圍護(hù)形式的選用至關(guān)重要。在確保安全的前提下，應(yīng)盡可能縮短施工工期。3)根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，場地地面以下6.0 m即分布有厚度約16.40 m的流塑狀的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，該土層呈流塑狀，是場地主要軟弱土層，具有含水量高、孔隙比大、強(qiáng)度低等特點(diǎn)，基坑施工易產(chǎn)生滑動和整體失穩(wěn)。圍護(hù)設(shè)計(jì)須采取有效的止水和隔水措施，并選用具有相應(yīng)強(qiáng)度和剛度的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，避免基坑施工中對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。

3 基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)方案比選

按照施工進(jìn)度和安全質(zhì)量要求，擬對兩種方案進(jìn)行比選。方案一:雙排鉆孔灌注樁+水平旋噴土錨+坑外止水帷幕;方案二:鉆孔灌注樁+兩道混凝土內(nèi)撐+坑外止水帷幕。

3.1 方案一安全性評價(jià)

本方案采用雙排鉆孔灌注樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，通過水平旋噴土錨形成內(nèi)支撐體系，通過坑外止水帷幕隔斷坑內(nèi)外水源聯(lián)系。1)優(yōu)點(diǎn):a.本基坑工程具有面積大、深度深、土質(zhì)較差的特點(diǎn)，通過雙排樁門架支護(hù)形式，增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度，控制基坑開挖的位移、增強(qiáng)基坑開挖的安全。b.坑內(nèi)采用水平旋噴土錨，實(shí)現(xiàn)坑內(nèi)無支撐開挖，方便土方開挖和土建結(jié)構(gòu)的施工，大大節(jié)約施工工期。c.通過增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度，可適當(dāng)減小土錨的道數(shù)和總數(shù)量，由此可節(jié)省后續(xù)土錨施工的總周期。2)缺點(diǎn):為確保基坑安全，坑外需要一定范圍進(jìn)行適當(dāng)卸土，同時(shí)雙排樁施工需要相對寬裕的施工場地，在場地有限的情況下，有其局限性。

3.2 方案二安全性評價(jià)

本方案采用單排鉆孔灌注樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，相對于方案一而言，圍護(hù)結(jié)構(gòu)剛度較低，因而施加兩道混凝土支撐加強(qiáng)支護(hù)體系剛度。

1)優(yōu)點(diǎn):采用鉆孔樁作圍護(hù)結(jié)構(gòu)，坑內(nèi)采用兩道混凝土內(nèi)撐，支護(hù)體系剛度較大，基坑施工過程中比較安全，并可有效控制對周邊環(huán)境的影響。

2)缺點(diǎn):坑內(nèi)的支撐、立柱等對挖土和土建施工影響較大，總體施工工期較長，同時(shí)主體結(jié)構(gòu)施工過程中需要換撐，嚴(yán)重影響工期，增加施工成本。

3.3 比選結(jié)果

經(jīng)過上述技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較，本著安全、合理、經(jīng)濟(jì)、方便施工的原則，確定方案一的支護(hù)方案(見圖1)。該方案目前在依托工程中得到了成功應(yīng)用，取得了良好的施工效果。

圖1 擬采用方案示意圖

4 結(jié)語

針對依托工程深度面積大、地層較軟、施工工期緊等特點(diǎn)，對兩種備選基坑支護(hù)體系方案進(jìn)行了比選，本著節(jié)約成本、施工安全和節(jié)約工期的原則，通過對比分析，最終采用“雙排鉆孔灌注樁+水平旋噴土錨+坑外止水帷幕”方案，目前該方案已在依托工程中得到了成功的應(yīng)用，達(dá)到了施工預(yù)期效果。

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