杭州久光广场项目深基坑施工技术(格式调整后)

第 1 页 共 12 页 杭州久光广场深基坑施工技术 摘要 深基坑施工施工总平面布置 栈桥道路及出土斜栈桥设置 深基坑止水帷幕 及降水施工 坑中坑封底 相邻基坑施工工况协调 支护结构监测结果 关键词 深基坑 支护设计 施工 作者简介 吴胜辉 男 1983 年 1 月 工程师 中国建筑第二工程局有限公司 沪 项目总工 上海浦东民生路 1518 号金鹰大厦 A 座 901 室 邮编 电话 1 工程概况工程概况 1 1 工程简介工程简介 本工程位于杭州市上城区钱江路与侯潮路交叉口 工程占地面积 15358m2 地上裙房 6 层 主楼 19 层 地下整体 4 层 基坑近似长方形 东西 向长 153m 南北向宽向 84m 面积 13660m2 基础采用桩承台大筏板基础 底 板面标高 16 7m 裙房区域底板厚度 1 3m 主楼区域底板厚 2 2m 电梯底坑落 深 1 7m 基坑土方开挖深度裙房为 17 1m 主楼为 18m 坑中坑 19 7m 1 2 地质情况地质情况 工程地处杭州市钱塘江北岸 属钱塘江现代江滩地貌 后经围垦吹填成陆 基坑开挖范围内的土体主要为杂填土 砂质粉土 粉砂 软塑状粉土夹粉质粘 土 粉砂 基底土主要为软塑状粉质粘土 粉砂 粉土 硬可塑粉质粘土 含 砂粉质粘土 粉细砂 圆砾 1 3 场地地下水情况场地地下水情况 孔隙潜水主要赋存于粉土 粉砂层中 静止潜水位埋深在 0 55 3 10m 年 变幅为 1 0 3 0m 孔隙承压水 分布于深部的粉细砂 圆砾层中 承压水水位 埋深在 12 0 12 43m 基底硬粉质粘土层为相对隔水层 构成本工程承压水含 水层的顶板 本工程各土层物理力学性质见表 1 表 1 土层物理力学性质表 三轴不固结不排水 剪含水量湿重度 凝聚力内摩擦角 水平渗 透系数 竖向渗 透系数 W cuu uuKhKv 层号 岩土 名称 kN m3kPao10 10 第 2 页 共 12 页 6cm s6cm s 1 杂填 土 18 5 2 素填 土 19 0 3 淤泥 质填 土 17 0 1 砂质 粉土 28 319 2 3 0 18 5 3615 2 砂质 粉土 29 319 2 10 0 21 0 5850 粉砂 25 619 6 6 0 26 5 500 370 1 粉土 夹粉 质粘 土 31 918 9 12 5 18 0 404 2 粉砂 26 419 4 12 0 24 0 600 600 3 砂质 粉土 29 218 9 100 100 1 粉质 粘土 24 720 1 1 2 含砂 粉质 粘土 24 920 0 2 粉细 砂 21 319 7 4 圆砾 22 0 6600 1 4 周边环境周边环境 基坑西侧临候潮路 坑边距人行道仅为 1 8m 离开坑边 30m 左右即为高 档小区地下室 采用桩筏板基础 南侧与在施工程 地下 2 层 基础埋深 10m 左右 本工程基坑开挖时南侧基坑施工地下室底板 共用围墙 围墙局坑边 1 8m 东侧坑边距用地红线 3m 东侧现有规划支路未施工 并留有空地 离 开坑边 48m 左右为变电站配电用房 采用独立基础 北侧距交通主干道钱江路 绿化带 1 9m 局路边 20m 左右 候潮路与钱江路临近基坑侧地下均布置有较 多管线 第 3 页 共 12 页 2 深基坑支护设计及施工要点深基坑支护设计及施工要点 2 1 支护设计 支护设计 根据本工程地下结构设计 周围环境及地质情况 采用内撑式排桩墙结合 三轴水泥搅拌桩止水帷幕的围护结构体系 排桩墙采用 A1100 1300mm 单排 混凝土钻孔灌注桩 桩顶标高 2 4 米 压顶梁顶 桩底标高 36 6m 桩长 34 2 米 插入开挖面深度 18 5 米 竖向设置 3 道钢筋混凝土内支撑 标高及梁截面 第一道支撑顶标高 4 2m 典型梁截面 800 800mm 第二道支撑顶标高 9 2m 典型梁截面 1000 1000mm 第三道支撑顶标高 14 2m 截面 900 900mm 止水帷幕采用 A850 600mm 单排三轴水泥土搅拌桩 桩底伸入 弱透水粉质粘土层 基坑支护平面及剖面见图 1 图 2 图 1 基坑围护平面 第 4 页 共 12 页 图 2 基坑围护剖面 2 2 结合施工平面布置及土方开挖对支护的调整 结合施工平面布置及土方开挖对支护的调整 本工程基坑至用地红线较近 地下施工阶段坑边无场地 仅在基坑东侧可 利用规划路及其空地作为本工程施工使用 根据上述场地条件 利用基坑东侧未施工规划路作为场地内南北向施工道 路 规划路东侧空地作为施工用钢筋堆放及加工场 对基坑东侧支护结构考虑 地面超载重新计算复核 地面超载主要考虑土方开挖阶段作为运土车道 地下 结构施工阶段停放混凝土罐车和吊车及钢筋堆场等对基坑侧壁的附加荷载 在南面第一道支撑上设置东西向施工栈桥用于基坑砼浇筑停车及场内东西 向施工道路使用 栈桥荷载控制为 35kpa 适当加大栈桥板区域格构柱及支撑 梁 本工程基坑面积大 水平支撑道数多 土方开挖深度深 周边没有场地 采用经济合理的出土路线即出土栈桥是本工程土方挖运实施的关键 由大量工 第 5 页 共 12 页 程实践 土方车直接进入坑内装土进行大开挖施工是加快挖土进度的最有效方 法 土方车入坑无非采用在坑外设置入坑钢筋砼坡道 坑内土坡的方式或直接在 坑内设置入坑钢筋砼 钢结构出土斜栈桥 结合工程场地情况 本工程在坑内设 置钢筋砼出土斜栈桥出土 调整后基坑支护平面见图 3 钢筋混凝土出土斜栈桥结构见图 4 南星二号支路 侯朝路 80M 80M 4175 3500 隔 油 池 D N 250 D N 150 D 40 1500 4000 4000 5015 6000 12000 4000 8000 布置钢筋切 断机 弯箍 机 箍筋堆 放 36695 4000 2000 R8000 R56000 R30000 钢筋加工棚 布置钢筋切 断机 弯曲 机 15000 3000 30002000 8000 原料堆 场 钢筋套丝加 工区 4000 1770 67008000 图 3 调整后基坑支护平面及施工平面布置 图 4 钢筋混凝土出土斜栈桥结构 2 3 深基坑施工地下水处理 止水帷幕 降水及深坑封底 深基坑施工地下水处理 止水帷幕 降水及深坑封底 在深基坑工程施工中 地下水是影响深基坑工程安全顺利开挖的一个重要 影响因素 特别是在砂性土地基基坑工程中为避免流砂 管涌及突涌 保证工 程安全 必须从止水和降排水两方面采取有效措施 第 6 页 共 12 页 2 3 1 止水帷幕 止水帷幕 本工程基坑侧壁止水帷幕采用一道三轴深层水泥土搅拌桩墙 搅拌桩直径 及桩间距 A850 600mm 桩底入弱透水粉质粘土层 1 5m 桩长 28 2m 采用套 接一孔法连续施工 水泥参量 22 水灰比 1 5 三轴水泥土搅拌桩施工的几点 质量控制措施 对砂性土地基中施工三轴水泥土搅拌桩 由于粉砂土强度高 1 需选择动力强劲的机械 并对钻头的形式要有选择 深层水泥土搅拌桩墙的 2 连续完整性是关键 需从桩幅与桩幅的搭接 单幅桩成桩的完整性等几方面控 制 桩幅搭接则尤其注意桩墙平面外位置偏差和垂直度的控制以及搅拌桩施工 冷缝的控制 搅拌桩施工冷缝间隔时间确定 对于砂性土层搅拌桩施工 对相 邻两幅搅拌桩施工时间间隔可在规范 12 小时的基础上适当再行严格要求缩短至 8 10 小时 有条件现场取水泥土样做凝结硬化时间测试 单幅桩成桩完整性 则从搅拌头下沉 提升速度及浆液输送连续性进行控制 浆液输送中断时特别 要求自中断面处往下喷浆复搅 1m 后再继续上提 2 3 2 基坑降水基坑降水 本工程隔水帷幕至相对不透水层粉质粘土层以隔绝基坑内外水力联系 在 坑内采用自流深井进行疏干降水 降水井布置间距按 15 20m 控制 总计布置 49 口 在坑外沿基坑周圈布置减压井 34 口 为控制性降水 将坑外水位降至 地面以下 7 7m 左右 深井井点技术参数 井深 26m 孔径 A800mm 井管采 用 A300 的 PVC 管外包 60 目塑丝网两层和 7 目铁丝网一层 井管与孔壁间填充 级配砂石 中粗砂 10 级配砂石 基坑降水的几点注意事项 对坑外设置 1 的降低地下潜水位的控制性降水 应充分考虑对地表沉降的影响 严格控制降 水深度以减少土层压密引起的土体沉降 成井过程中加强对井管过滤网构造及 回填级配砂石的质量控制 避免后期抽浑水致使坑外土体颗粒被抽离引起地表 沉降 加强过程中坑内疏干降水运行与基坑开挖施工的相互配合 对基坑内 2 外地下水均应进行地下水位监控 并进行水位变化分析 以便及时采取应对措 施确保挖土的顺利进行 基础底板施工时 根据地下水的补给条件 水位恢 3 复特征 采取合适的封井措施 本工程为满足底板抗浮留设降水井封堵采用预 第 7 页 共 12 页 埋带止水环的钢套管 螺栓紧固固定钢盖板封堵 见图 5 图 5 预留的深井穿底板封闭施工详图 2 3 3 深基坑的渗流稳定性验算及相应的封闭措施深基坑的渗流稳定性验算及相应的封闭措施 本工程坑底下部粉细砂 圆砾层中含有承压水 承压水水位埋深在 12 0 12 43m 其上部的粉质粘土层为相对隔水层 主楼坑中坑在挖深后基底 至承压水含水层顶只有 10 24m 厚 应进行抗承压水突涌稳定性验算 承压水稳定性验算公式 则 r rhk D wwb 验算时以 Z28 勘探孔土层分布为计算依据 值取 1 1 承压水水头高度 b K 公 式 1 式公 式 公式 第 8 页 共 12 页 取历史数据高值 经计算得 D 10 9 本工程坑中坑承压水含水层顶面至坑底厚度为 10 24m 接近限值 10 9 计算时承压水水头取高值 为安全起见 本工程对三栋塔楼的坑中坑采用三轴水泥土搅拌桩封底处理 现行施工三轴后施工该区域工程桩 三轴封底见图 5 A B C E F H K N R T V Y A C J K N S V X 1246121314151718202124 25 28303436 4121314151718202225273436012931 B D E F D G L M P Qa Q U W Z ZaZa 5 5 6 7910 7 8910 111619 263237 33 Zb 3 202135 图 6 坑中坑三轴封底 2 4 相邻两坑施工相邻两坑施工 本工程基坑施工涉及相邻基坑施工的影响 两坑支护结构侧壁距离 5m 临 近基坑地下 2 层 基底标高 11 55m 采用排桩 一道钢筋混凝土内支撑的支护 形式 两坑相互关系图见图 6 第 9 页 共 12 页 图 7 两坑关系图 相邻基坑施工不考虑工况协调而发生事故近几年也时有发生 需引起足够 重视 本工程基坑施工两坑相互工况见表 2 表 2 工况商博工地工况久光广场工况 工况 1完成地下二层结构及 换撑待施工 完成压顶梁底标高 3 050 以上部分浅层 土的开挖 工况 2地下一层结构施工第一第二道支撑梁 施工 工况 3外墙防水及回填土施 工 第 3 道支撑施工 第 10 页 共 12 页 工况 4回土完成 上部结构 施工 第 4 层土方挖运及 底板施工 2 5 基坑监测基坑监测 本工程基坑开挖深度 17m 属一级基坑 由业主委托专业监测单位对支护 结构深部水平位移 道路沉降 支撑轴力 坑内外水位进行仪器监测 监测结果 截止日前 剩余基坑东侧两角撑部位底板未施工 未拆撑 远 离临近基坑一侧支护结构测斜累计值最大为 54 85mm 超原设计警戒值 50mm 后经设计计算复核调整至 65mm 临近相邻基坑侧支护结构测斜累计值最大为 45 74mm 均为基坑西侧角撑与中间对撑交界点对应测斜点 地表沉降 3 个较大 值均为靠候潮路侧 累计沉降值均为 32mm 上下 设计警戒值为 45mm 从上述 监测数据结合实际施工情况分析 1 先行开挖区块累计支护结构测斜沉降及 地表沉降相对要大 2 角撑与中撑交界位置内支撑相对薄弱 则支护结构变 形稍大 3 远离临近基坑一侧支护结构变形比靠近临近基坑侧的支护结构变 形要大的多 先施工基坑对后施工基坑的支护变形造成了一定影响 对专业单位进行相关基坑监测外 在支护结构施工 基坑开挖期间及支护 结构使用期内 项目对支护结构和周边环境的状况随时进行目测巡视 具体如 下 1 基坑外地面和道路的开裂 沉陷 2 围墙开裂 倾斜 3 基坑 周边水管漏水 破裂 燃气管漏气 4 砖砌挡土墙开裂 5 支撑构件变 形 开裂 6 基坑侧壁和止水帷幕渗水 漏水 流砂等 7 降水井抽水 异常 基坑排水不通畅等 3 实施效果及施工总结实施效果及施工总结 1 对于施工场地狭窄的深基坑工程 施工单位应提前介入支护设计 根 据施工总平面布置 对坑边布置施工道路 材料堆场的 应根据施工实际情况 报请设计考虑实际施工地面超载复核支护结构 场地狭窄的超深基坑设计 合 理布置栈桥是非常有必要的 对于深基坑工程 必须在设计阶段就提前考虑出 土路线 设置入坑出土斜栈桥 土方车直接下基坑取土出土 即经济有快捷 第 11 页 共 12 页 2 深基坑施工对水的处理往往涉及到基坑施工顺利与否的关键 对于挖 深 17m 左右的基坑 根据施工实践 采用一道三轴水泥土搅拌桩墙止水也是可 行的 但必须严格控制三轴幅与幅的搭接质量 另对砂土层施工三轴水泥土搅 拌桩其相邻桩施工冷缝处理时间的认定建议在施工前期做相应试验确定 按常 规 12 24 小时控制较不严谨 科学 深基坑降水 应优先考虑基坑封