低温建筑技术
2011年第5期(总第155期)
超厚砂层中的深基坑工程设计应用
吴志敏
深圳市市政设计研究院有限公司,广东深圳518029)
【摘要】通过一例中山市超厚砂层深基坑的工程实践,介绍了灌注桩+高压旋喷桩结枃体系的综合应用
根据实际支护及止水效果,分析成功与失败的原因,总结经验,为此类深厚砂层中的深基坑支护工程设计提供参
考借鉴经验。
【关键词】阳角;深基坑支护;厚砂层;止水帷幕
【中图分类号)TUI473.2
文献标识码】B
文章编号)1001-6864(2011)05-0094-02
中山市地处珠江三角洲海陆交互相堆积平原。工程地则,特别是东靠近现医院建筑物位置,存在多处危险的阳
质条件土层一般为深厚的近期滨海相沉积的淤泥或淤泥质角区域,增加设计难度;场地较小,需考虑合理利用空间
土、砂层等。而深厚砂层中深基坑开挖支护工程相对较少,进行施工材料雄放及机械施工。
且此类超深基坑设计和施工难度较大。
针对以上重点难点,设计从工程安全经济和工期合理
1工程简介
等方面采用以下方案即:①采用灌注桩+高压旋喷桩结构
拟建工程项目位于广东省中山市中心区,地处闹市;基形成止水帷幕,挡水又挡土,高压旋喷桩能解决搅拌桩在砾
坑西南侧为中山孙文东路,地下管道众多;西北侧离红线约砂层中无法施工的难题;同时此方案比咬合桩和地下连续
4.5m为多层的民用建筑,基础均为天然浅基础;基坑东侧紧墙要经济;②西北側多栋民用建筑区域,设计采用斜撑的方
挨着人民医院内新建的120急救中心,无放坡空间。周边环案,在建筑地下室底板上设置牛腿,作为斜撑支点,合理利
境复杂,对基坑施工约東较多,特别对基坑变形控制要求严用地下室底板结构,待基坑完工后将牛腿清除;③基坑布置
格;且基坑平面布置非常不规则,给设计增加难度
不规则,存在多处阳角区域和阴角区域,合理利用阴角,设
场地主要的地质条件如下:
置钢筋混凝土角撑和三角板撑;阳角位置设置对拉镭素加
人工填土:灰色及灰黄色,稍湿,松散,由碱瓦碎块、混固土体;④西南侧限制条件较少,此处作为材料雄场和工
凝土块等建筑拉圾及生活垃圾混粘性土组成。兽遍分布,棚,合理利用场地。具体详见典型支护断面图1。
厚度1.20~3.70m,平均2.03m。o
粉质粘土:灰黄色及褐红色,可塑,湿,局部为粉土。层
砼屏民
下皇外墙边线
厚0.90~5.00m,平均层厚2.63m。
50
中砂:灰黄色,稍密,局部为中密,饱和,局部为粗砂。层
厚1.20~1.30m,平均层厚6.32m
0x800钢筋砼支
粗砂:灰黄色,中密,局部为稍密,饱和,有粘性,局部为
中砂。该层层厚1.40~6.70m,平均层厚4.06mo
作7
钢染板Mx600620
砾砂:灰黄色,中密,饱和,有粘性,局部为粗砂。该层层
厚1.40-9.80m,平均层厚4.90m。
?桩生径1.0]300
砾质粘性土:灰黄色,硬塑,湿,局部为粉土。该层层厚
单管旋6001300
穿透砾不少于lal=l9000
穿近尊砂层不少于1mala19000
0.90~3.60m,平均层厚1.65m。
2基坑设计及计算分析
2.1基坑方案设计
本基坑开挖主要涉及土层为人工填土层和粉质粘土、
图1典型支护断面图
中砂层、粗砂层及砾砂层等,大部分为强透水层,地下水非
常丰富;基坑支护必须保护周边建筑、周边道路及道路下各
支护结构计算
地下管线等,故变形必须控制严格;基坑设计难点分析如
采用理正深基坑软件计算,模拟实际开挖工况;基坑开
下:①强透水层很厚,普遍在20m以上,且周边环境复杂,不挖到底(最后的工况)时支护结构受力见图2、图3。断面
能采用降水方法处理;因此基坑设计必须考虑较好的止水一、二披顶均考虑超載20kPa。支护桩与支撑梁根据计算结
帷幕;②西北侧为多层的民用建筑,基础为天然基础,不允果选择合理尺寸和配筋。
许采用儲索等对天然地基扰动大的支护结构,且基坑平面2.3计算结果与实测结果对比
布置不规则,采用常用对撑结构不合理;③)平面布置不规
从表1、表2对比可知,理论计算的桩身位移与支撑体
吴志敏:超厚砂层中的深基坑工程设计应用
系位移偏差较大,实际桩及支撑梁或锚索受力较小,设计合在偏差;④个别钻孔柱桩径偏差,当旋喷桩偏差与钻孔桩偏
理,支护结构很安全且具有良好的控制变形能力。
差重叠时,较易出现漏水问题。
工况3一开挖(8.45m)
包条图
笔者认为这一区段漏水问题的性质属于粧间旋喷桩之
2200-600
支护桩之间封闭不严而引起的孔隙渗漏。该区段桩间漏水
均属“点式”漏水或“线式”漏水,没有出现“体式”漏水。施
工过程中根据漏水点位置和特点,在灌注桩与旋喷桩交接
位置采用
双液注浆法补浆堵漏,堵漏以后基本不漏水。
本工程有191根支护桩,亦即有191根旋喷桩,目前发
现的漏水点是5个,整个比例为2.62%,是非常小的,总的
来说桩间旋喷止水效果是很理想的,出现这样的漏水点完
支反力N位移/mm弯矩kN?m剪力kN
全正常;主要是受施工工艺和施工队施工技术质量影响。
(-19.83)-(0.00)(-971.65)(619.62)(-392.19)(273.3
3结语
(0.00-(0.0(-1928.58)-(1968-21)(-542.62)-(439.1
(1)在超过20m厚砂层的深基坑工程中,采用高压旋
图2典型支护断面一受力包络图
喷桩+灌注桩的止水帷幕,有较好的止水效果,虽然有局部
漏水,基本属于施工技术质量缺陷;且后期在灌注桩与旋喷
工况3一开挖(11.95m)
包络图
桩交点后设置双液注浆堵漏后,止水效果很成功;对于20多
米深超厚砂层,采用灌注桩*高压旋喷桩的止水方法可行,
同时如经济条件允许且对止水效果有特殊要求的,可以采
用咬合桩或地下连续墙等更有效的止水挡土结构。
(2)由于北侧基坑外为4~7层民房,均为浅基础,对
撑没法做,错索对民宅的天然基础扰动太大,设计采用斜撑
的方案,合理利用地下室底板结构,很好的控制了变形,保
证周边民用建筑财产安全。
支反力kN位移/mm弯矩N?m剪力八N
(3)由于地形复杂,基坑平面布置及其不规则,基坑
(-31.3)-(059)(-1215.07)-(919.60)(-575.6)-(357.03)
(000)(0.00)(-2335.02)(2996.78)(-58555)(88522
平面中存在危险的阳角和多处阴角;阳角区域不能做常规
的预应力铺索或支撑梁,因此设计采用对拉锚索加固土体,
图3典型支护断面二受力包络图
既安全有经济;合理利用阴角区域,设置多道钢筋混凝土角
撑和钢筋混凝土三角板,实际效果很好。
表1典型支护断面一対撑计算结果与实测对比
(4)随着城市开发发展及地下空间利用界定规范化,
桩身位移
对拉铺杆轴力桩身弯矩
场地可利用空间越来越少且地下空间将不可逾越;对平面
计算方法
最大值/mm
最大值/kN最大值/kN?m
布置不规则的场地,多采用斜撑、角撑和对拉铺杆等支撑结
规范法