双道钢格构斜抛撑在深大基坑中的应用

2020-08-05单灿灿安徽省城建设计研究总院股份有限公司安徽合肥230000

安徽建筑 2020年7期

单灿灿（安徽省城建设计研究总院股份有限公司，安徽合肥 230000）

1 工程概况

该工程位于老城区主干道交口，场地东侧与南侧为城市主干道，北侧和西侧为已建市政道路，存在较多管线；东侧紧邻在建轨道交通车站主体及其附属结构。拟建物为一商业综合体，最高为7层，局部为3～6层，下设3层地下室，占地面积约5.2万m2，规模较大，基坑开挖深度为11.15～17.65m，深度较深。

本工程地质条件较为复杂，场地所处地貌类型为南淝河Ⅱ级阶地，场地土自上而下分布有：①层杂填土（Q4ml）层厚 1.20～8.80m；②层黏土（Q3al＋pl）层厚 5.00～12.50m；③层粉质黏土（Q3al＋pl）层厚 9.00～12.00m；④层全风化泥质砂岩（K）层厚1.50～2.50m；⑤层强风化泥质砂岩（K）:层厚2.00～5.60m；⑤层中风化泥质砂岩（K）:棕红色，稍湿。为极软岩～软岩，岩石基本质量等级为Ⅴ级。

本场地地下水主要为上层滞水和层间水，上层滞水主要赋存于①层杂填土中，层间水主要赋存于④层、⑤层、⑥层中，其中④层全风化泥质砂岩中水量较大，具承压性。初见水位埋深在19.0～24.6m，初见水位标高0.28～4.84m，稳定水位埋深在3.0～8.5m，水位标高在15.95～20.50m。根据施工勘察情况，本场地承压水头普遍分布较高，高于地下室底板开挖标高，对后期施工影响较大。

2 支护方案选择

2.1 支护结构

根据以上情况及本地区的工程经验，本基坑可选择的支护结构有：排桩+锚索支护形式、排桩＋内支撑支护形式。

2.2 支护结构比较

①排桩+锚索方案：能够较好地控制变形，施工可行，在本地区广泛使用，工程造价相对较低，不占用基坑内部空间，能够为地下室结构施工提供良好的作业环境。但根据本地区相关管理规定，深基坑支护结构（包括锚杆、土钉）不应超越场地红线。故此方案不采用。

②排桩＋内支撑方案：安全性高，能够严格控制变形，符合本地区相关管理规定

2.3 设计方案选择

综合比较，本工程选择排桩+内支撑支护形式。支撑形式有两种选择：一种为全水平内支撑形式，其优点为能较好的控制变形，安全性高，其缺点为对于面积较大的基坑，支撑跨度较大，立柱较多，影响土方开挖和主体工程施工进度，造价较高、工期较长；另一种为斜撑+水平角撑相结合的形式，其优点为支撑布置方式灵活，便于施工，占用少量基坑内部空间，能够为地下室结构施工提供良好的作业环境，其缺点为斜抛撑须留土刻槽施工，且穿底板，施工工艺相对复杂。

综合以上情况，根据现场条件及以往工程经验，本工程最终采用排桩+两道斜抛撑支护形式，其斜抛撑截面为格构式，便于底板及侧墙钢筋穿越支撑杆件。

3 设计方案

3.1 地下水控制

图1 基坑支护平面及典型剖面

图2 关键工况及节点大样

图3 加固处理

根据本工程勘察及地下水专项调查，本场地承压水头普遍分布较高，高于地下室底板开挖标高，对后期施工影响较大。故采用管井减压井进行降水减压，并在临近轨道侧增设落底式高压旋喷止水帷幕，既有效地保护了周边环境，也为本工程地下室开挖创造了安全的作业条件。

3.2 支护方案

根据周边环境，因地库轮廓线距离用地红线较近，四周场地局促，为尽量保留施工场地，便于基坑开挖及主体结构施工，支护结构尽可能采取直立支护形式，减少放坡。各侧支护结构：东侧靠近在建轨道车站主体部分采用双排桩+两道斜抛撑支护形式；北侧填土较厚，采用双排桩+两道斜抛撑支护形式；西侧及南侧采用单排桩+两道斜抛撑支护形式。其支护平面及典型剖面如图1。