锦一万城基坑支护体系优化设计

2020-06-29刘洪宇路世伟

四川建材 2020年6期

刘洪宇，路世伟

(长江大学城市建设学院，湖北荆州 434023)

0 前言

随着基坑工程的快速发展，深基坑也越来越多，深基坑工程是一种更为复杂的系统工程。其难度增大的同时，影响因素也随之变多，危险系数及发生事故的危害程度也是随之提升[1-3]。本工程地处于环境较为复杂的荆州地区，场地又位于建筑物相对密集的城市地区，交通错综复杂，人口流量大，周围建筑物多，所以存在施工场地紧张，条件复杂等问题。因此，对于本工程的基坑支护体系的方法和施工技术有着严格的要求[4]。

1 工程概况

锦一万城基坑工程范围、深度均较大，涉及1栋31层住宅、1栋32层住宅、1栋33层住宅、1栋3层商业。设计开挖深度：正负零标高为绝对高程32.30 m，场地自然地面平均标高为32.20 m，地下室基坑设计坑底标高-10.90～-11.70 m，设计挖深10.8～11.6 m，基础埋置深度为11.4 m。

场地附近环境较为复杂，北侧有4层、8层、9层的民用建筑，距离拟建建筑边线最近约为7.4 m；西侧有4层、7层、9层的民用建筑，距离拟建建筑边线最近约为7.0 m；南侧为交通要道——北京中路，路边距离拟建建筑边线最近约为20.0 m；东侧为17层中佳广场，距离拟建建筑边线最近约为9.0 m，多为混凝土结构和水泥混凝土结构。

2 场区环境地质条件

场地区域地质属杨子准地台的江汉盆地西部的江陵凹陷，江陵凹陷走向为北西、北西西，呈开阔复式向斜。区内断裂不发育，没有强震的历史，地壳相对稳定。

根据勘查显示，地层自上而下共分为5层。①杂填土：以砖渣、碎石、素土为主，厚度0.6～4.3 m；②粉质黏土：黄褐色，干强度中等，韧性中等，局部夹有少量粉土，厚度1.3～4.9 m；③粉细砂：灰色，磨圆度好，级配良好，厚度7.2～11.7 m；④圆砾：母岩成份主要为石英岩、石英砂岩、硅质岩、火成岩等，厚度8.8～14.5 m；⑤卵石：母岩成份主要为石英岩、石英砂岩、硅质岩、火成岩等，厚度为13.8～19.7 m。场地附近无地表水，场地附近地下水第①层为透水层，第②层为相对隔水层，第③层、④层、⑤层为透水层。

3 支护结构方案优选及其设计

3.1 基坑支护方案比选

根据工程实际，地质条件等因素选择总体方案为明挖顺作法。顺作法技术相对成熟，支护体系与结构主体相对独立，受到的制约因素较少。明挖顺作法可提供选择的支护形式有：地下连续墙+支撑体系、土钉墙支护、SMW工法+支撑体系[5-6]，但是考虑到以下因素。

1)场区下管网交错纵横，情况复杂，且施工设备有限，所以不能使用地下连续墙。

2)土钉支护，一般适用周边构筑物少，地质条件较好的情况，软土或砂层地质要慎用或采取加强型方案。土钉支护位移控制缺乏合理的计算理论。场区周围建筑物较多，且地质条件相对比较复杂，所以不能使用土钉墙作为支护方案。

3)在场区上空没有相对净空条件，因此限制了大型机械的工作，且支护结构刚度有限，需要加密支撑杆件，这就大大提高了成本，因此SMW工法也不是一个优选的方案[5-6]。

经过方案比选总体上选择了两种支护方式结合的方案，双排桩、钢筋混凝土内支撑结合排桩支护方案。

图1为支护结构布置平面图。

图1 支护结构布置平面图

3.2 双排桩支护

桩径1.0 m，桩距1.3 m，排距3.5 m，桩长20.0～21.0 m，双排桩间横梁宽度1.0 m，高度0.8 m，桩间土采用水泥搅拌桩及高压旋喷桩加固。支护结构见图2。

双排桩支护结构能有效地控制基坑侧向变形和减小桩身弯矩, 减少基坑开挖工程对周边环境的影响[7]。

3.3 钢筋混凝土内支撑结合排桩支护方案

钻孔灌注桩桩径1.0 m，桩距1.3 m，有效桩长为20.0～21.0 m，冠梁高度为1.0 m，宽度为1.2 m。支撑采用钢筋混凝土，主撑截面高度与宽度均为1.0 m，连梁高度与宽度为0.8 m。立柱桩采用钻孔灌注桩内插型钢管。桩径0.8 m，钢管插入钻孔灌注桩长度不小于3.0 m，立柱桩长度不小于3.0 m，立柱桩长度以进入卵石层不小于2.0 m控制。桩间土采用挂网喷混凝土护面。部分支护设计方案见图3～4。