成都地區(qū)深基坑陽(yáng)角支護(hù)實(shí)例對(duì)比分析

凌　飛

(四川志德巖土工程有限責(zé)任公司，四川 成都　610000)

0　引言

隨著成都市建設(shè)規(guī)程的發(fā)展，城區(qū)內(nèi)可供開(kāi)發(fā)的土地越來(lái)越少，地塊及基坑的形狀也因周邊條件的限制而不可避免的出現(xiàn)陽(yáng)角，且相鄰地塊的構(gòu)筑物較近，對(duì)陽(yáng)角區(qū)域的變形提出了更高的要求。

深基坑的陽(yáng)角除了按基坑常規(guī)剖面考慮整體穩(wěn)定性和變形外，其兩側(cè)為臨空面，實(shí)際受力和變形更表現(xiàn)出平面效應(yīng)。許多專家學(xué)者[1-4]分別從理論公式推導(dǎo)、數(shù)值模擬等角度對(duì)基坑空間效應(yīng)進(jìn)行了研究，并對(duì)空間效應(yīng)的影響因素進(jìn)行了分析。但大多數(shù)研究對(duì)象為形狀規(guī)則、受力均勻的基坑，對(duì)于深基坑陽(yáng)角處有構(gòu)筑物的情況研究較少。本文基于成都市藍(lán)潤(rùn)國(guó)際中心項(xiàng)目(以下稱為第一個(gè)項(xiàng)目)和成都市城市音樂(lè)廳項(xiàng)目(以下稱為第二個(gè)項(xiàng)目)，利用理正深基坑整體協(xié)同計(jì)算的結(jié)果和實(shí)際監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)比了兩種陽(yáng)角支護(hù)方式的可行性。

1　項(xiàng)目概況

1.1　第一個(gè)項(xiàng)目

該項(xiàng)目位于春熙路北段以東、正科甲巷以西、春熙路東段以北，基坑平均開(kāi)挖深度24.5 m，支護(hù)樁嵌入深度7.0 m，樁徑1.2 m，樁間距2.2 m。陽(yáng)角兩邊凸出長(zhǎng)度為22.72 m～24.20 m，在陽(yáng)角處有一棟6層的商業(yè)樓，基礎(chǔ)埋深約為4.0 m，基礎(chǔ)形式為天然基礎(chǔ)，與陽(yáng)角支護(hù)樁的凈間距為5.7 m～12.0 m。為減小基坑開(kāi)挖對(duì)此建筑的影響，在陽(yáng)角兩邊設(shè)置3道水平鋼筋混凝土支撐，見(jiàn)圖1。

1.2　第二個(gè)項(xiàng)目

該項(xiàng)目位于成都市武侯區(qū)一環(huán)路南一段以北、民主路以西、四川音樂(lè)學(xué)院以南，基坑平均開(kāi)挖深度24.0 m，支護(hù)樁嵌入深度5.5 m，樁徑1.2 m，樁間距2.2 m。陽(yáng)角兩邊凸出長(zhǎng)度為22.72 m～24.20 m，在陽(yáng)角處有一棟4層的住宅樓，基礎(chǔ)埋深約為4.0 m，基礎(chǔ)形式為天然基礎(chǔ)，與陽(yáng)角支護(hù)樁的凈間距為5.7 m～12.0 m。在陽(yáng)角一邊設(shè)置4道水平鋼筋混凝土支撐，因?yàn)殛?yáng)角另一側(cè)跨度較大，且該項(xiàng)目工期較緊張，另外一邊設(shè)置5道預(yù)應(yīng)力錨索以便主體結(jié)構(gòu)施工，見(jiàn)圖2。

2　計(jì)算參數(shù)取值

兩個(gè)項(xiàng)目的場(chǎng)地地貌單元均屬岷江水系Ⅰ級(jí)階地，所采用的土體參數(shù)如表1，表2所示。

表1　第一個(gè)項(xiàng)目土體參數(shù)

表2　第二個(gè)項(xiàng)目土體參數(shù)

3　計(jì)算結(jié)果及分析

3.1　支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移

為了研究土體開(kāi)挖對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響，現(xiàn)對(duì)于兩個(gè)基坑最不利的工況下，即基坑開(kāi)挖至底部的支護(hù)結(jié)構(gòu)位移值進(jìn)行分析，粗線為基坑開(kāi)挖前支護(hù)體系的形狀，細(xì)線為基坑開(kāi)挖至基底后支護(hù)體系的變形情況。

圖3為第一個(gè)項(xiàng)目基坑開(kāi)挖至底部后，位于地表下13.70 m處的第3層內(nèi)支撐陽(yáng)角處支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移示意圖。從圖3中可以看出，陽(yáng)角位的支護(hù)樁水平位移量較小，沿著陽(yáng)角向兩邊中部位移逐漸增大，至陰角處位移量再逐漸減小，在底部甚至出現(xiàn)向基坑外側(cè)的位移。

圖4為第二個(gè)項(xiàng)目基坑開(kāi)挖至底部后，位于地表下14.30 m處的第3層內(nèi)支撐陽(yáng)角處支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移示意圖。從圖4中可以看出，采用預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)一側(cè)的水平位移較平均，最大位移量在陽(yáng)角靠近內(nèi)支撐一側(cè)，沿著陽(yáng)角向陰角方向位移逐漸減小，由陰角向另外一個(gè)方向支護(hù)結(jié)構(gòu)向基坑外側(cè)的位移逐漸變大。

從圖3，圖4中可以看出陽(yáng)角處的位移量較小，從陽(yáng)角處向兩邊外沿伸出去隨著空間尺寸的增長(zhǎng)支護(hù)樁結(jié)構(gòu)的水平位移量逐漸增大，雖然第二個(gè)項(xiàng)目中內(nèi)支撐一側(cè)的位移量較大，但地表下14.30 m為卵石與泥巖的交接面，土體的自穩(wěn)性能較好，在實(shí)際施工過(guò)程中并未出現(xiàn)超過(guò)30.00 mm的水平位移變形。

3.2　計(jì)算結(jié)果與監(jiān)測(cè)結(jié)果的比較

為保證基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和陽(yáng)角處建筑物的安全性，在兩個(gè)基坑施工過(guò)程中對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了位移監(jiān)測(cè)，表3為兩個(gè)基坑陽(yáng)角周邊的支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移計(jì)算值與監(jiān)測(cè)值，從表3中可以看出，雖然在數(shù)值大小上存在一定的差異，但二者均反映出了相同的位移變化規(guī)律，即陽(yáng)角中部位移最大，陽(yáng)角位移較小。

表3　支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移　mm

4　結(jié)語(yǔ)

1)兩個(gè)項(xiàng)目均已完工，在地下室施工期間并未對(duì)周邊環(huán)境及建筑產(chǎn)生不利影響，滿足了基坑支護(hù)的使用要求。

2)兩種陽(yáng)角處的支護(hù)方式在成都地區(qū)基坑均為有效的，其中第一個(gè)項(xiàng)目中在陽(yáng)角兩側(cè)均采用混凝土角撐的支護(hù)方式產(chǎn)生的變形較對(duì)稱，位移量更小，但基坑開(kāi)挖施工過(guò)程和后期主體結(jié)構(gòu)施工工期更長(zhǎng)且復(fù)雜。

3)第二個(gè)項(xiàng)目中在陽(yáng)角一側(cè)采用混凝土角撐，另外一側(cè)采用預(yù)應(yīng)力錨索的支護(hù)方式也適用于成都地區(qū)Ⅰ級(jí)階地基坑陽(yáng)角處的支護(hù)，多排預(yù)應(yīng)力錨索可以提供足夠的拉力與陽(yáng)角另一側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐保持平衡，比第一個(gè)項(xiàng)目的施工更簡(jiǎn)便，但在施工過(guò)程中支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移量較第一個(gè)項(xiàng)目更大，只要施工周期短，也可以滿足安全要求。