靈山衛(wèi)停車場基坑支護(hù)技術(shù)研究

王 洪 偉

(遼寧省有色地質(zhì)局勘察研究院,遼寧 沈陽 110013)

靈山衛(wèi)停車場基坑支護(hù)技術(shù)研究

王 洪 偉

(遼寧省有色地質(zhì)局勘察研究院,遼寧 沈陽 110013)

以紅島—膠南城際軌道交通工程靈山衛(wèi)停車場基坑支護(hù)工程為研究對(duì)象，提出采用鉆孔灌注樁加設(shè)錨索支護(hù)和錨噴支護(hù)等聯(lián)合支護(hù)方案，并對(duì)具體的施工技術(shù)進(jìn)行了論述，以確保靈山衛(wèi)停車場基坑支護(hù)工程的安全，具有重要的工程實(shí)用價(jià)值。

停車場，基坑，變形，支護(hù)結(jié)構(gòu)，鉆孔灌注樁

0 引言

隨著城市土地資源的開發(fā)和利用，高層建筑和地下停車場等建筑物和構(gòu)筑物也越來越多，由此帶來的基坑開挖和支護(hù)問題也逐漸顯現(xiàn)，特別是軟土地區(qū)地層條件和水文條件的復(fù)雜性，使得濱海軟土地區(qū)深基坑工程越來越受到廣泛的重視。國內(nèi)外對(duì)軟土地區(qū)基坑支護(hù)方案、失效機(jī)理進(jìn)行了廣泛的研究[1-8]。然而，由于軟土地層的差異，特別是部分支護(hù)方法施工工藝復(fù)雜、支護(hù)周期長、施工成本高、推廣應(yīng)用范圍受限、周圍環(huán)境對(duì)其約束性較強(qiáng)等問題,因此本文以紅島—膠南城際軌道交通工程靈山衛(wèi)停車場基坑工程為例，提出根據(jù)基坑開挖深度及周邊地質(zhì)、環(huán)境條件和實(shí)際揭露地層情況，采用鉆孔灌注樁加設(shè)錨索支護(hù)和錨噴支護(hù)等聯(lián)合支護(hù)方案，確保靈山衛(wèi)停車場基坑支護(hù)工程的安全。

1 濱海軟土深基坑失穩(wěn)特征及支護(hù)形式

1.1 軟土基坑失穩(wěn)特征

軟土基坑失穩(wěn)的主要表現(xiàn)為支擋結(jié)構(gòu)的側(cè)向和豎向變形、坑底隆起以及周邊地表和建筑物的變形等。當(dāng)開挖深度小于6 m時(shí)，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)變形以水平變形為主；當(dāng)軟土基坑開挖深度增大時(shí)，需要設(shè)置支護(hù)結(jié)構(gòu)，此時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)受周圍土壓力的作用增大，基坑周邊地表發(fā)生變形，支擋結(jié)構(gòu)變形呈現(xiàn)中部凸向基坑方向的變形特征。當(dāng)基坑開挖深度大于20 m時(shí)，地表沉降的范圍也進(jìn)一步增加，同時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)最大位移也增大;當(dāng)基坑開挖深度繼續(xù)增加時(shí)，基坑應(yīng)力釋放量增加，將導(dǎo)致支擋結(jié)構(gòu)的向上位移。

1.2 軟土基坑支護(hù)方案

軟土基坑支護(hù)方案包括水泥土擋墻、排樁與板墻式、邊坡穩(wěn)定式和逆作拱墻等四種。上述四種方案雖在軟土地區(qū)基坑施工中廣泛使用，但也同時(shí)存在支護(hù)周期長、施工成本高等特點(diǎn)，特別是對(duì)軟土地區(qū)深基坑而言，上述四種方案往往支護(hù)效果較差。因此軟土地區(qū)深基坑施工又衍生出鋼板樁式支護(hù)結(jié)構(gòu)、混凝土板樁式支護(hù)結(jié)構(gòu)和樁板式支護(hù)結(jié)構(gòu)等板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)、排樁式地下墻結(jié)構(gòu)、地下連續(xù)墻和重力式擋土墻等支護(hù)方案。

2 靈山衛(wèi)停車場基坑支護(hù)技術(shù)

2.1 工程概況

青島紅島—膠南城際軌道交通工程是青島市軌道交通線網(wǎng)“一環(huán)四線”中服務(wù)西海岸的軌道交通快線，簡稱R3線。R3線一期工程線路全長28.9 km，一期工程設(shè)車站11座，其中地下站6座，高架站5座；設(shè)大珠山車輛段1處，選址位于濱海大道以北、G204以東、海西路以西的地塊內(nèi)，占地約22 hm2；設(shè)靈山衛(wèi)停車場1處，為地下停車場，選址于濱海大道北側(cè)、泰山路南側(cè)、臥龍河西岸的三角地塊，占地約9.5 hm2。

2.2 地層及水文條件

根據(jù)勘察資料，場地地層和水文條件見表1。

表1 場地地層和水文條件

表2 基坑支護(hù)方案及適用條件

2.3 基坑支護(hù)方案

1)根據(jù)基坑場地工程和水文地質(zhì)條件以及基坑開挖深度和實(shí)際地層揭露情況，最終確定采用表2所示的三種支護(hù)方式進(jìn)行基坑支護(hù)。2)機(jī)械成孔灌樁樁徑φ=800 mm，d=1.2 m。支護(hù)樁樁身混凝土采用C25，主筋保護(hù)層c=50 mm，支護(hù)樁主筋采用10根φ=25 mm的HRB400三級(jí)鋼筋。3)支護(hù)樁樁頂設(shè)置一道1 000 mm×500 mm冠梁，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，保護(hù)層厚度為50 mm。樁主筋插入冠梁不小于35d。4)錨索為7根φ=5 mm的鋼絞線，fptk=1 860 kPa。腰梁采用20號(hào)、22號(hào)和25號(hào)槽鋼。注漿漿液為純水泥漿，水泥強(qiáng)度等級(jí)不小于P42.5。5)樁間土二次護(hù)壁采用直徑φ=6 mm，間距@=200 mm的金屬網(wǎng)，并噴射C20混凝土。鋼筋網(wǎng)采用置樁短筋固定，短筋置入支護(hù)樁不小于40 mm，噴射混凝土厚度在50 mm～80 mm之間；樁間噴護(hù)面設(shè)泄水孔，泄水管采用φ=100 mm的PVC管，l=300 mm。6)錨桿噴射混凝土區(qū)放坡段，錨桿孔徑110 mm，2根錨桿直徑φ=25 mm，l=5 000 mm。噴射厚度為100 mm，噴混等級(jí)為C20混凝土。7)在基坑頂部和四周設(shè)置厚度為100 mm的硬覆蓋及截水溝，截水溝坡度設(shè)置為5‰。

3 結(jié)語

1)對(duì)濱海軟土深基坑失穩(wěn)特征及支護(hù)形式進(jìn)行分析，指出軟土基坑的失穩(wěn)的主要形式包括支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平和豎向位移、坑底隆起變形以及開挖引起的地表變形和周邊建筑物的變形等。

2)以紅島—膠南城際軌道交通工程靈山衛(wèi)停車場基坑工程為依托，提出采用鉆孔灌注樁加設(shè)錨索支護(hù)和錨噴支護(hù)等聯(lián)合支護(hù)方案，確保了靈山衛(wèi)停車場基坑支護(hù)工程的安全，具有重要的工程參考價(jià)值。

[1] Iame Ishihara,K.Relations between process of cutting and uniqueness of solutions[J]. Soils and Found,1970,10(3):50-56.

[2] Bjerrum.Stability of strutted excavations in clay [J].Journal of the Geotechnical Engineering,1973,100(12):1259-1273.

[3] Hashash,Youssef M.A.Three-dimensional inverse analyses of a deep excavation in Chicago clays[J].International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geo mechanics,2011,35(9):1059-1075.

[4] 劉興旺.軟土地區(qū)基坑開挖變形性狀研究[J].巖土工程學(xué)報(bào),1999,21(4):456- 460.

[5] 張健超.SMW工法在軟土基坑工程中的施工實(shí)踐[D].土工基礎(chǔ),2005,15(5):2004-2006.

[6] 孔慶生，余建春，赫發(fā)寶.杭州碧桂園深基坑復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù),2014,6(3):90-94.

[7] 危媛丞.考慮反壓砂包的軟土基坑變形與穩(wěn)定分析[D].廣州：華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.

[8] 包旭范,莊 麗,呂培林.大型軟土基坑中心島法施工中土臺(tái)預(yù)留寬度的研究[J].巖土工程學(xué)報(bào),2006,28(10):1208-1212.

Study on foundation support technology of Lingshanwei parking lot

Wang Hongwei

(LiaoningAcademyofNonferrousGeologicalSurvey,Shenyang110013,China)

Taking Lingshanwei parking lot foundation support engineering of Hongdao-Jiaonan urban rail transit engineering as an example, the paper puts forward the united support scheme of bored pile+cable support+anchor-spraying support, discusses specific construction technologies, guarantee the safety of Lingshanwei parking lot foundation support engineering. Therefore, it has significant practical engineering value.

parking lot, foundation pit, deformation, support structure, bored pile

2015-04-06

王洪偉(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)17-0061-02

TU463

A