某复杂场地条件的基坑支护设计初探.docx

某复杂场地条件的基坑支护设计初探 摘 要：深基坑支护工程是近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学，它还有待于理论上的完善，如何取一种在经济上都合理的支护类型就必须充分考虑现场环境，工程地质条件及工程要求。本文结合实例介绍某复杂场地条件下的基坑支护设计结合场地条件采用不同的剖面设计方案、实施过程及其效果，对市区狭窄场地的基坑支护设计与施工有一定的借鉴作用。 关键词：复杂场地 基坑支护设计方案 Abstract: in recent twenty years, deep foundation pit engineering along with the city high-rise building development and the development of a new practical engineering, it is subject to improvement in theory, how to take an economically reasonable supporting types must fully consider the site environment, engineering geological conditions and engineering requireme foundation pit support design combined with the site conditions using different profile design, implementation process and its effect on narrow site, urban design and construction of foundation pit support has a certain refere 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 1 工程概况及地质条件 拟建项目位于城市中心，地上37 层，地下3 层，占地面积约7000m2，开挖深度约14.4m。本工程西侧和南侧临近江南大道；东侧为在建的一高层办公楼，其地下室已回填，地下室边线距本项目基坑边线仅1518m；北侧为一已建成高层办公楼，其地下室距本基坑边线仅2.76.8m。综合来说，本工程西、南两侧场地较开阔，而东、北两侧则场地较狭窄。场地地质条件见表1。 表1 场地各土岩层概况 2 支护方案选择与设计 2.1 基坑西侧支护方案 基坑西侧（AB、BB 段）为江南大道，场地较开阔，为减少支护构件对坑内主体结构施工的影响， 选用f 12001500 钻孔桩+3 道f 150 预应力锚索的桩锚支护形式，锚索长度约2636m；其中第1 道锚索为避开市政箱涵，降低了开孔标高，调大了入射角度，使锚索与箱涵基础净距大于2m，保证了箱涵及基坑的安全。 2.2 基坑南侧支护方案 基坑南侧（BD 段）为德胜路，场地较开阔，该侧分布着较厚的砂层，为避免锚索在砂层开孔造成突水涌水的问题， 本侧选用了f 12001500 钻孔桩+2 道f 150 预应力锚索支护形式， 锚索长度1626m，锚索竖向间距约6m，避开2-1中砂层。图1 2.3 基坑东侧支护方案 基坑东侧（DE、EF 段）紧临一在建项目地下室，大部分地段基坑边距在建项目地下室边约1518m，锚索长度受到限制。在锚索长度不受限制的EF 段，采用f 12001500+3 道f 150 预应力锚索的支护形式；在锚索长度受限制的DE 段，采用f 12001500+4 道f 150 预应力短锚索的支护形式，锚索长度为17.520m，其端部钻至原相邻在建项目的支护桩外侧边，如图2。 2.4 基坑北侧支护方案 基坑北侧（AF 段）距已建办公楼地下室外壁仅2.76.8m，已建项目地下室底板面标高-11.2m，高于本项目基坑开挖深度-14.7m。且因已建项目销售形象的需要，两地下室之间的土体不允许挖通，于是形成宽2.76.8m、高14.4m 的土堤。而本工程建设单位又提出尽量不采用内支撑体系以免影响地下室主体结构施工。经反复多次研究，设计最终采用利用相邻项目原有桩锚支护桩和锚索与本项目基坑支护桩对拉的方案。 3 基坑支护计算 3.1 桩锚支护剖面计算 基坑西、南、东侧桩锚支护剖面计算结果见表2。 表2位移计算值与实测值比较 3.2 北侧对拉结构计算分析 北侧采用了相邻两个基坑支护桩对拉以平衡土堤压力的计算模式，计算简图如图3。 从计算简图中可见， 通过桩的对拉，两排桩之间的水土压力通过锚索自相平衡；在对拉体系与已建项目地下室外壁间， 尚留有约1.5m 宽的土体，该部分水土对对拉体系会产生一个不平衡外力。取某个1m 长、1m 深的土条单元分析，其重量bldg =1.51120=30kN， 而该段土条单元在宽度两侧受到支护桩及地下室侧壁向上的摩阻力2ldqsik=21120=40kN （填土的极限摩阻力标准值qsik=20kN m2）， 可见该部分土体的竖向重量基本上可由支护桩及地下室外壁的摩阻力平衡，竖向压应力不会向下传递，也就不会对支护结构产生水平侧压力；而在该部分土体中存在的水压力无法通过摩阻力平衡，故采用泄水孔将水压力消除。考虑到施工中可能出现的不利因素，支护结构桩仍按受到约1 3 开挖深度的水头压力（5m 水头压力）的悬臂桩进行复核，并按其结果进行桩的配筋设计。 图3 对拉结构计算简图 4 基坑施工情况及效果 4.1 施工情况 基坑设计方案经审查后，由施工单位按图施工。西、南、东侧桩锚体系的施工过程较顺利，而北侧对拉体系则出现过险情，2010年7月突降暴雨后，该侧出现了位移发展速率过快的情况。经参建各方现场察看及分析，发现该侧混凝土路面空鼓，雨水下渗严重，而原设计的排水孔排水不畅，地下实际水位超过了原设定的不高于-10m 的要求。经临时支顶并加设泄水孔降水后，支护结构位移稳定，最后基坑开挖及主体施工按时完成。 4.2 位移控制效果 目前项目地下室已完工并土方回填，各侧支护位移监测值见表2。 5 结语 在市区复杂且狭窄的场地进行支护设计，需根据周边条件的不同采用不同的支护方案。利用相邻支护结构进行对拉的支护设计， 不