高層建筑地下室基坑支護工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工監(jiān)理

1、高層建筑地下室基坑支護工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工監(jiān)理    1.工程概況湖南住宅建筑工程東面為小區(qū)道路，距路邊約20m；南面為單層臨建某酒店，間距約5.5m，該臨建基礎(chǔ)采用6002.地質(zhì)條件按地質(zhì)鉆探資料提示，地質(zhì)情況按孔深分層如下：03.7m為雜填土，松散；3.716.7m為淤泥質(zhì)粘土，飽和流塑；16.724.1m為中細砂角礫層，飽和，中細砂松散，角礫稍密；24.126.6m為粉質(zhì)粘土，飽和硬塑；26.629.3m為粉質(zhì)土層，濕堅硬；29.355.5m為強風(fēng)化花崗片麻巖。地下水位較高，地表下約0.84m。3.基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇 根據(jù)該建筑物地形及鉆探資

2、料，綜合分析該地下基坑有如下幾個特點： （1）基坑開挖深度大。 （2）基坑開挖深度范圍內(nèi)是雜填土、淤泥，土性差；地下水位較高。 通過對多種方案綜合分析，最后確定地下室基坑南面采用拉森型鋼板樁圍護，其余三面采用鉆孔樁800間距1100圍護，鉆孔樁外側(cè)采用500、400噴粉樁聯(lián)成止水帷幕。鉆孔樁除基坑底為-7.35m部分采用兩層水平支撐外，其余鉆孔樁均采用一層水平支撐設(shè)計，鋼板樁采用兩層水平支撐設(shè)計。第一層支撐體系采用鋼筋混凝土梁（其中鋼板樁仍使用HK300C工字鋼作腰梁，節(jié)點利用焊接鋼筋錨入支撐混凝土中），中間設(shè)800鉆孔支承樁。第二層支撐體系采用HK300C工字鋼。由于部分基礎(chǔ)承臺阻擋節(jié)在二層

3、支撐的支撐樁上，考慮到不能拖延加設(shè)支撐的時間，因而先加設(shè)支撐，然后支撐與承臺混凝土一起澆筑。此設(shè)計方案本著“安全、經(jīng)濟、施工方便”的原則，一方面采用鉆孔樁及鋼筋混凝土支撐，經(jīng)濟合理，節(jié)省工程開支，又能保證基坑支護結(jié)構(gòu)有足夠的剛度和整體性；另一方面，鋼板樁可接駁加長，使樁錘能懸空施打板樁，以解決場地限制問題；另外，鋼板樁的抗?jié)B性能較好，鋼支撐安拆方便，施工速度快，且鋼板及鋼支撐可重復(fù)使用。 4.支護結(jié)構(gòu)設(shè)計的驗算取值 4.1鉆孔樁的計算（按等值梁法計算） 水平支撐GL1按偏心受壓構(gòu)件計算。取內(nèi)力標準值綜合系數(shù)為1.2，則GL1上的彎矩M1.2×（g+q）lo2/8=219.1KN/m；

4、軸力為N1.2No=1211.4Kn，為了構(gòu)造簡便，GL1采用對稱截面配筋，經(jīng)按常規(guī)方法計算，GL1上下各選配625，箍8200（四肢）。 4.3腰梁QL1的截面設(shè)計QL1梁的截面尺寸定為500×800mm，圍護墻沿QL1梁長度方向分布的水平反力為q=Ra=134.6KN/m，考慮八字撐的影響，QL1梁的計算跨度按規(guī)范取lo=（l+l1）/2=5.0m，QL1梁按連續(xù)梁考慮。查表知Mmax=0.107qlo2×1.2=504.75KN/m，最大剪力Qmax=0.607，qlo=408.5KN。通過正截面承載力計算及斜截面抗能力計算，選配625（每側(cè)），箍8200（四肢）。

5、5.基坑支護結(jié)構(gòu)的施工處理措施要點 5.1鋼板樁的施工。 為避免施工打工程樁時震動及土壤擠壓對酒店的基礎(chǔ)影響，所以靠近酒店（平行于A軸）的鋼板在工程樁施工前先打，打完鋼板樁后在板樁背后做排水溝。 5.3挖土施工及支撐的設(shè)置和拆除 5.4降排水處理措施。基坑上部外圍采用集水井和排水溝聯(lián)合排水，雖然鋼板樁及粉噴樁止水帷幕抗?jié)B性能較好，但為防止基坑開挖時的雨水、少量滲水及土層含水量的影響，基坑底四周共設(shè)8個集水井，井壁用磚砌筑，但磚縫必須疏水，井內(nèi)徑為1.0m，井底標高比施工面低0.8m，井內(nèi)設(shè)潛水泵，集水井用排水溝縱橫聯(lián)接。這樣，由排水溝、集水井和抽水設(shè)備組成一個簡易的降排水系統(tǒng)將地下水位降低至6

6、.0m以下。 5.5鋼板樁的回收。完成±0.00樓面，全部支撐拆除后，采用吊車在AB軸的樓面行車回收鋼板樁。 6.施工監(jiān)測為及時掌握基坑支護工程的變化動態(tài)，對該項工程采取專門監(jiān)測，對所定的監(jiān)測內(nèi)容定時進行觀測，印制標準表格，進行數(shù)據(jù)整理，繪制位移（沉降）-時間坐標圖，以觀察各參數(shù)隨時間的變化趨勢，及時反饋信息，指導(dǎo)土方開挖和后續(xù)工程施工。 觀察項目包括： （1）觀察南面酒店及北面八層宿舍樓的軸線標高變化，在靠近基坑支護工程的墻轉(zhuǎn)角及中間各設(shè)四個三角標志； （2）觀察東面小區(qū)道路及西面圍墻的標高位移變化，各設(shè)兩個標志； （3）鋼板樁墻及鉆孔樁墻每隔15m設(shè)一點，觀察水平位移和垂直度。

7、監(jiān)測結(jié)果表明：從挖土到地下室工程完工，共進行18次監(jiān)測，在整個監(jiān)測過程中，圍堰的位移、傾斜、支撐變化均正常，周圍建筑物、道路、管線安全。主要監(jiān)測結(jié)果如下： （1）南面酒店的軸線無變化，最大沉降量為3mm。（2）東面小區(qū)道路及西面圍墻無明顯變化。 （3）鋼板樁最大傾斜13mm，最大移位為18mm；鉆孔樁的最大位移為4mm，無明顯傾斜面。監(jiān)測結(jié)果也說明此基坑支護結(jié)構(gòu)設(shè)計方案是十分成功的，并且說明采用鋼板樁和鉆孔樁，鋼支撐和鋼筋砼支撐所組成的基坑支護結(jié)構(gòu)，剛度及整體性良好。 7.基坑支護結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟分析 該基坑支護結(jié)構(gòu)的總造價約為252萬元，總設(shè)計基坑支護長度為156.95m，平均每延長米的費用為1

8、.6萬。基坑支護結(jié)構(gòu)施工工期為52d.這對于主要土層內(nèi)磨擦角僅為9°且挖土深度超過6m的地下室基坑支護工程來說是比較經(jīng)濟和省時的。 8.設(shè)計體會與監(jiān)理結(jié)論 8.1地下室基坑支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須滿足強度和變形兩個方面的要求，特別是變形問題。 8.2針對不同的情況，采用因地制宜的圍護措施，不僅能達到圍護目的，而且安全經(jīng)濟省時。本工程基坑圍護針對不同現(xiàn)場情況，不同開挖深度，綜合采用了鉆孔樁、鋼板樁、卸土、挖土預(yù)留土臺、鋼筋混凝土內(nèi)支撐和鋼內(nèi)支撐等方法，即達到設(shè)計的目的，而且圍護費也合理。 8.3內(nèi)支撐的設(shè)置不僅滿足整個支護結(jié)構(gòu)計算內(nèi)力的合理性，同時還要為方便施工創(chuàng)造條件。本工程設(shè)上、下兩層支撐均采用對撐及角撐，不僅滿足設(shè)計內(nèi)力要求，而且有利于機械挖土，且第二層支撐采用工字鋼，用電焊聯(lián)接，施工靈活方便，縮短工期；工字鋼可回收重復(fù)