紧邻地铁的深基坑支护施工技术

1、紧邻地铁的深基坑支护施工技术【摘要】深圳星河酒店基坑两侧紧邻地铁,周边环境复杂,开挖深度达18.6m。该基坑支护主要为钻孔及人工挖孔咬合桩,为适应基坑周围环境的多样性,还采用了锚杆、植筋墙,利用结构本体换撑,静爆加切割拆除内支撑等工艺。分析了该基坑不同部位水平位移的原因,及基坑变形特征。经监测,基坑变形各项指标均在设计的控制标准之内,取得了令人满意的基坑支护效果。可供类似工程借鉴。【关键词】深基坑;内支撑;换撑;位移0引言在深基坑开挖的施工过程中,基坑内外的土体应力状态将发生改变,即由原来的静止土压力状态向被动或主动土压力状态转变,其改变将引起围护结构承受荷载并导致围护结构和土体的变形,围护结

2、构的内力与变形中的任一量值超过容许范围,都将造成基坑的失稳破坏和使周围邻近建筑物及设施失效或破坏。因此基坑稳定及变形对周围已有建筑物的安全有着至关重要的作用,控制基坑变形尤其是复杂环境中的基坑变形成为工程界急需解决的一个难题。1工程概况星河发展中心位于深圳市福田中心区,中心五路与福华三路交汇处。总建筑面积122357.94m2地下四层建筑面积3387906m2,裙楼为四层,两座塔楼为酒店及办公楼,酒店24层,办公楼21层,最大高度为99.85m。基坑东西长55.75m、南北长176.0m,深18.6m,面积达8551.2m2。该工程为桩筏基础,地下室底板标高-17.7m,电梯井部分局部开挖深度

3、为22m。基坑周围环境极为复杂(见图1),北边紧邻深圳地铁一号线和会展中心5号出口,西边紧邻深圳地铁四号线和会展中心地铁4号出口,且4号出口已在建筑红线范围内,东侧为金中环商务大厦,其基础埋深15.3m,为桩筏基础。2工程地质条件场地土层从上至下为素填土:由粉质粘土堆填而成,层厚6m;粉土:层厚1.5m;淤泥质粉细砂:灰黑色,局部夹薄层淤泥和泥炭,层厚4m;中粗砂:饱和,稍密、含粘土,层厚3.5m;含砾粉质粘土:层厚2m;砾质粉质粘土:层厚6m;全风化中粒花岗岩:层厚7m;强风化中粒花岗岩:层厚5m;中风化中粒花岗岩:层顶埋深约26.5m。土层的物理力等性质指标见表1。地下水赋存于层中,稳定水

4、位埋深6.2m。3基坑支护方案1)基坑东西侧支护方案基坑西侧支护采用钻孔咬合桩加内支撑结构支护,桩径1.2m,桩间距1.0m,素砼桩与钢筋砼桩交错咬合搭接。针对基坑东侧金中环基坑,若采用钻孔灌注桩支护,施工机械的行走对土的扰动可能对邻近的基坑支护结构产生影响,为避免本基坑的施工对金中环基坑支护结构造成损害,选用桩径1.2m,桩间距1.15m的人工挖孔咬合桩支护,搭接20cm。此段单独另设置止水帷幕。东侧其余部分,采用桩径1.2m,桩间距1.5m的钻孔桩支护,桩间旋喷止水。基坑东西两侧采用三道混凝土支撑结构,预防地铁支护墙位移。支撑截面为1.0m1.2m,砼C30浇筑而成。基坑西侧紧邻深圳市4号

5、地铁,西北角处,基坑与地铁距离仅为3.5m,经分析可在地铁支护墙上植筋,形成基坑植筋墙,将内支撑撑到现浇的植筋墙上,以免支撑体系直接与地铁一层支护结构接触。2)基坑南北侧支护方案基坑南侧为高层建筑和道路,采用钻孔咬合桩加四道锚索支撑,角点处增加角撑。基坑北侧距深圳地铁1号线约18m,距会展中心5号出口7m,地铁1号线开挖深度约15.8m,并且存在一条埋深达9m的电缆沟,结合本侧距地铁有一段距离的实际情况,设计考虑做钻孔咬合桩加五道锚索的支撑体系(见图2)。4基坑支护施工技术为确保基坑变形不超过容许范围,须控制每道工序质量,即支护桩成桩阶段、土方开挖和内支撑施工阶段、内支撑拆除阶段。4.1支护桩

6、成桩阶段本阶段控制的重点是:西、北侧紧邻地铁处钻孔咬合桩的施工。咬合桩起到挡土止水作用要严格控制其施工质量,具体要求如下:1)A类桩混凝土采用超缓凝混凝土,混凝土缓凝时间60h,混凝土强度C15,混凝土坍落度为14cm,混凝土的R3d不大于3MPa。要求必须在A类桩混凝土初凝前完成B类桩。施工顺序为A1A2B1A3B2A4B3(见图3)2)桩定位误差10mm,桩的垂直度偏差0.3%;3)设计咬合厚度为200mm;4)B类桩为钢筋混凝土桩,混凝土强度C30,初凝时间10h。4.2基坑开挖及内支撑施工阶段基坑开挖和内支撑梁施工交替进行,内支撑主梁的截面为1.0m1.2m,连系梁为0.6m0.8m,

7、内支撑柱直径为1m,共68根。1)内支撑柱采用钢筋混凝土柱和部分钢柱,用人工挖孔的方法在土方开挖前做好。2)内支撑梁采用钢筋混凝土结构,施工分三道四榀进行,与土方开挖配合施工,挖一层施工一层。3)锚索施工:基坑北侧五排锚索,基坑南侧四排锚索,配合土方开挖分层施工。本阶段控制的重点是:土方分层开挖、对称支撑和锚索施工以及工序间的配合与协调。4.3内支撑拆除阶段对于该基坑的内支撑拆除,若单纯用切割,此法对地铁无影响,但基坑内垂直吊运的廻转半径有限制,且机械设备使用频繁施工造价较高。采用固体膨胀挤压静态爆破的方法进行支撑梁的拆除,此法基本无振动,对地铁影响较小,但混凝土清渣量大。综合以上考虑,本工程

8、考虑采用以静爆为主,切割为辅的方法进行支撑梁的拆除作业。沿基坑西侧、基坑东北侧汽车吊站位点廻转半径范围内,尽可能采用切割方法。支撑梁柱结点处采用切割方法,切割点距离支撑柱150mm,防止静爆钻孔振动影响。支撑梁及腰梁采用静爆拆除。拆除作业在下层结构本体(含该层延伸到支护体的梁板)混凝土强度达到设计强度的90%以上后进行,用下层结构本体替换上层水平支撑,即为换撑。换撑是否成功将直接影响基坑的水平位移和基坑支护安全。卸荷顺序:1)每层每片支撑梁的卸荷顺序为跨中系杆卸荷-跨边系杆(对称进行)卸荷-角撑卸荷-主撑卸荷。2)卸荷严格按照对称、平衡约束控制,保持换撑平稳过度,防止支撑柱变形。本阶段控制的重

9、点是:支撑拆除对称、均匀,下层结构本体替换上层水平支撑的换撑。5基坑监测为确保基坑支护结构的安全运行,在基坑支护施工过程中,对基坑、周围建筑物、周围道路管线的位移进行了监测,以及深层土体位移监测,桩身,锚杆和支撑的应力监测和地下水位监测。5.1位移监测该基坑共布置了16个水平位移监测点及10个垂直位移监测点(见图4)。基坑深层位移见图5。4个基坑深层水平位移测点其曲线变化均呈两端头小,中间大的特点。由于基坑围护灌注桩顶部受压顶梁的约束作用较大,故在基坑开挖过程中桩顶部的位移始终保持较小值。基坑的深层水平位移由桩顶逐渐沿深度开始增加。10m左右处达到最大值,而后逐渐减小,在距地面约26m处趋于0

10、,说明本工程基坑开挖时位移影响最大深度为基坑开挖深度的约1.4倍,而支护桩长为36m,稍大于位移影响深度,比较合理。图5中CX1桩顶位移出现负值,是因为施加的内支撑轴力大于基坑侧壁土压力。同时CX3中也存在类似的情况,因为预应力锚索的所施加的应力大于基坑的土压力。比较CX1,CX2,CX3,CX4的位移发现,CX1以及CX3测得的最大水平位移大于CX2和CX4测得的最大水平位移,原因是临近地铁出入口位置的监测点位移较小,因为地铁出入口处原基坑开挖的面积大,开挖后的出入口基坑离本工程的基坑支护距离很近,且地铁基坑处的支护为三桩咬合因此整体刚度大,同时,随着开挖的进行,两个支护桩之间的土压力越来越

11、小,因此相对位移较小。桩顶水平位移在开挖期间增长较快,随着开挖和支护的完成,位移增长逐渐变缓,60d以后基本稳定,其中CX3测点的位移最大,约为开挖深度的0.1%。以CX3监测点说明不同工况下的桩顶水平位移的动态变化(见图6)。由图6上各工况下的水平位移曲线可以反映出:1)基坑开始开挖的一段时间到第一道内支撑及预应力锚杆施工完毕并达到强度前位移曲线最陡,位移增长最快。2)每道内支撑及预应力锚杆施工完毕后基坑的位移都有所回弹,表明预应力的施加是成功的。3)第三道内支撑及预应力锚杆施工完成后,基坑的位移基本趋于稳定。2007年2月26日,星河发展中心工程地下室结构全部施工完毕。监测结果汇总(见表2

12、)显示地铁四号线向基坑内最大总位移为0.76cm,地铁一号线向基坑内最大总位移为0.73cm,基坑位移控制在1cm以内,基坑安全稳定,达到了很好的控制目的。6结论1)本基坑支护充分考虑基坑特点、土质条件、周围环境及工程要求等因素,选择了与其相适应的支护形式,取得了良好的支护效果和经济效益。在内支撑拆除过程中,应用基坑内支撑换撑体系,用结构本体来代替拆除后的基坑内支撑体系,采用切割卸荷加静爆拆除内支撑体系等工艺,成功保证了复杂环境中基坑支护桩的水平位移在容许范围之内。2)该基坑水平位移曲线呈现两端头小,中间大的特点,土层水平位移在基坑开挖底面处左右达到最大值。基坑最大水平位移值均小于报警值,基坑

13、开挖时水平位移的最大影响深度约为1.4倍的开挖深度,支护桩长取稍大于1.4倍的开挖深度比较合理,保证了围护结构的稳定性,土体深层位移在开挖60天后趋于稳定。3)在基坑的施工管理中,应尽量减少支护结构的暴露时间,对于控制基坑水平位移是相当有意义的。在本工程的施工管理中实现了开挖土方和支撑系统的协调,严格按照“平衡、对称、分块分层、限时”的原则进行,并根据监测结果调整开挖速率,说明整个基坑工程支护是成功的。为以后类似工程提供了范例。参考文献1JGJ12099建筑基坑支护技术规程S.2DBJ/152097建筑基坑支护工程技术规程S.3DBJ/15312003建筑地基基础设计规范S.4余志成,施文华.

14、深基坑支护设计与施工M.北京:中国建筑工业出版社,2000.下面资料为赠送的地产广告语不需要的下载后可以编辑删除就可以，谢谢选择，祝您工作顺利，生活愉快！地产广告语1、让世界向往的故乡2、某沿河楼盘：生活，在水岸停泊3、一江春水一种人生4、某钱塘江边楼盘：面对潮流 经典依旧5、海景房：站在家里，海是美景；站在海上，家是美景6、以山水为卖点的楼盘：山水是真正的不动产7、某城区的山腰上的楼盘：凌驾尊贵 俯瞰繁华8、某地势较高的楼盘：高人，只住有高度的房子9、某学区房：不要让孩子输在起跑线上10、尾盘：最后，最珍贵11、回家就是度假的生活12、生命就该浪费在美好的事情上我们造城2、我的工作就是享受生

15、活3、 我家的客厅，就是我的生活名片4、在自己的阳台 看上海的未来5、公园不在我家里 我家住在公园里6、这里的花园没有四季7、*，装饰城市的风景8、*，我把天空搬回家9、房在林中，人在树下10、生活，就是居住在别人的爱慕里11、到星河湾看看好房子的标准12、好生活在珠江13、爱家的男人住百合城市岸泊： 城市的岸泊，生活的小镇生活之美不缺少，在于发现情趣不在于奢华，在于精彩生活有了美感才值得思考玫瑰庄园： 山地生态，健康人生卓越地段，超大社区一种完整且完善的环境，像原生一样和谐原生景象 自然天成人本理念 精品建筑知名物业 智能安防诚信为本 实力铸造比华利山庄：海岸生活引领世界的生活方式海岸生活2

16、2公里的奢华海岸生活高尚人生的序曲海岸生活人与自然的融合苹果二十二院街：人文 自然 现代铺的蔓伸荣和山水美地：让世界向往的故乡香港时代： 时代精英 开拓未来领衔建筑，彰显尊贵绿地崴廉公寓：金桥 40万平方米德国音乐艺术生活汇都国际： 昆明都心，城市引擎财富之都 风情之都 梦幻之都 文化之都 商贸之都西部首座巨型商业之城颠峰商圈的原动力，缔造西部财富新领地新江湾城： 绿色生态港 国际智慧城新江湾城，一座承载上海新梦想的城区上海城投，全心以赴建设知识型，生态型花园城区风和日丽： 入住准现楼，升值在望湾区大户，空中花园大格局下的西海岸市中心： 市中心 少数人的专属颠峰珍贵市中心的稀世名宅正中心 城市

17、颠峰领地颠峰 勾勒稀世名宅繁华 不落幕的居家风景地利 皇者尽得先机稀世经典180席阳光国际公寓：阳光金桥来自纽约的生活蓝本钟宅湾： 海峡西岸生态人居 休闲商务区汇聚国际财富与人居梦想的绝版宝地二十一世纪是城市的世纪，二十一世纪也是海洋的世纪谁控制了海洋，谁就控制了一切站在蓝色海岸的前沿，开启一个新的地产时代东南门户 海湾之心海峡西岸生态人居 休闲商务区让所有财富的目光聚集钟宅湾，这里每一天都在创造历史上海A座（科维大厦）：创富人生的黄金眼掘金上海！创富人生！远东大厦： 花小公司的钱，做大公司的事未来城： 无可挑战的优势 无可限量的空间绿地集团： 居住问题的答疑者，舒适生活的提案人茶马驿栈： 精

18、明置业时机 享受附加值 财富最大化雪山下的世外桃源 茶马古道上千年清泉之乡金地格林春岸：城市精英的梦想家园繁华与宁静共存，阔绰身份不显自露建筑覆盖率仅20%，令视野更为广阔占据最佳景观位置，用高度提炼生活完美演绎自然精髓，谱写古城新篇章创新房型推陈出新，阔气空间彰显不凡365天的贴身护卫，阔度管理以您为尊金地格林小城：心没有界限，身没有界限春光永驻童话之城我的家，我的天下东渡国际： 梦想建筑，建筑梦想齐鲁置业： 传承经典，创新生活比天空更宽广的是人的思想创新 远见 生活嘉德 中央公园：一群绝不妥协的居住理想家 完成一座改变你对住宅想象的超越作品极至的资源整合 丰富住家的生活内涵苛求的建造细节

19、提升住家的生活品质地段优势，就是永恒价值优势设计优势，就是生活质量优势景观优势，就是生命健康优势管理优势，就是生活品味优势空中华尔兹： 自然而来的气质，华尔兹的生活等级享受，没有不可逾越的极限所谓完美的习惯，是舒适空间的心情定格！临江花园： 经典生活品质风景中的舞台美林别墅： 源欧美经典 纯自然空间住原味别墅 赏园林艺术淡雅 怡景 温馨 自然钱江时代： 核心时代，核心生活核心位置 创意空间 优雅规划 人文景观 财富未来城市精神，自然风景，渗透私人空间泰达时尚广场： 是球场更是剧场城市经济活力源时尚天津 水舞中国未来都会休闲之居创意时尚 天天嘉年华健康快乐新境界商旅新天地 缔造好生意城市运营战略

20、联盟，参与协作，多方共赢华龙碧水豪园： 浪漫一次，相守一生东方莱茵： 品鉴品位 宜家宜人建筑一道贵族色彩品鉴一方美学空间品位一份怡然自得荡漾一股生命活力坐拥一处旺地静宅体会一种尊崇感受常青花园（新康苑）：新康苑 生活感受凌驾常规大非凡生活领域 成功人士的生活礼遇拥有与自己身份地位相等的花园社区在属于自己的宴会餐厅里会宾邀朋只与自己品味爱好相同的成功人士为邻孩子的起步就与优越同步酒店式物管礼遇拥有一屋两公园 前后是氧吧的美极环境水木清华： 住在你心里福星惠誉（金色华府）：金色华府，市府街 才智名门释放生命的金色魅力真正了解一个人，要看他的朋友，看他的对手。真正了解一种生活，也当如此。核心地段（区

21、位是一面镜子，照见家的质素）隐逸空间（环境是一面镜子，照见家的质素）超大规模（点亮与过往不同的“大”生活）成熟配套（周边一切是镜子，照见家的质素）精品建筑（外揽天下，内宜室家）均好户型（每天每秒都被释放到四壁之外）大唐新都： 原创生活，非常空间住宅不是炫耀的标签，生活是用来享受的。人信.千年美丽： 森庭画意.千年美丽宁静是一种内在的力量生活是与自然的恋爱在自然中体验自由的生存建筑让人迷恋的核心是思想华智.翡翠星空： 创意生活由此进时代美博城： 繁华领地 时尚生活浪漫无极限阳光海岸： 美景与生活的邂逅带着些许闲散情绪，安享私藏一片湖的幸福梦幻湖畔 温柔横亘在回归前方 这是你的见.心的家景江华庭：

22、 静享都市繁华 新锐生活核心海虹.景： 城市在变 世界观也要变海虹.景 国际社区一个改变你世界观的城市文化住宅海虹.景 区位世界观一块好地 不仅要放到空间中 更要放到时间中去评价海虹.景 美景世界观先成为园林鉴赏家才能鉴赏城市海虹.景 享受世界观放手生活是享受的开始海虹.景 生活世界观洞悉时尚潮流才能洞悉生活的变化海虹.景 空间世界观空间随意识而变 空间是流动变化的碧水晴天： 生活就是寻开心驾奴.桥的前途 路的前程 城市的前景守望.江的神奇 滩的神话 岸边的神韵品尝.园的风景 家的风采 眼前的风情沐浴.屋的明亮 窗的明净 心底的明朗闽东电力集团.楚都地产：璀璨，用诚信打造辉煌，用实力说话领跑，

23、用行动证明昆明走廊： 昆明走廊，一场与众不同的城市诡计游戏，全情体验行走的变幻情趣.2004.场景.商业地产西南商圈.重获新生，王者复活2004.剧情.昆明走廊昆明走廊的实体不是一个建筑，而是一个场所。2004.主角.城市FI客概念商街，体验生活进行中2004.精彩.正式开始乐得家.金瀚家园： 水边的香格里拉生活的真谛源于自然，自然的奥意在于和谐，和谐的精髓表达完美。江畔语林： 距璀璨不远，离自然更近在这里，学习过悠然人生非凡礼遇，成就居者高人一等的气质金地香蜜山： 山在这里，我在这里城市山居生活再升级白描香蜜山山林生活的升级演绎真正的健康住宅长在山上的房子城市中的山地建筑坚持 简约的后现代美

24、学原生态私家山野公园四季分明的山中岁月健康、趣味、质朴、自然是最好的设计师风、光、水、石、云五大庭院艺术空间是用来收藏自然的山中的有氧运动网球也是一种生活方式健康成为一种习惯山是一件运动装备上海五角世贸商城： 百舸争流，谁能竞风流卓越来自您抢先一步！乘天时，顺势而起。成功来自您抢占高位！据地利，如虎添翼理想来自您精心创造！通人知，倾情打造。维多利亚公寓： 城南三环之内/最后，最珍贵精粹城南里的优裕生活花园里的洋楼，演绎英伦贵派风格国际与本土顶尖建筑团体全球景观设计权威/美国易道，全景营造让每扇窗，向着风景深呼吸金色嘉苑： 水光山色中的幸福家园有保证的幸福生活上风上水，幸福生活版图尽善尽美配套，演绎幸福生活365天美景生活，幸福生活时时刻刻特别的爱献给特别的你找到都市的幸福时光嘉德现代城： 豪华尊贵的盛会 名流云集的家园景江苑： 开启全景生活 展现全新人生恒海国际高尔夫别墅：在这里，掀开淀山湖，恒海计划历史一页世纪金融大厦： 璀璨闪烁冉冉升起 我不能视而不见清怡花苑： 风生，水起，潮涌观赏，无边境天境.山因势而动山青，塔长，钟鸣艺境.艺因琢而精心境.心因静而远心静，致远，淡泊，明智筑境.筑因妙而传创造，无止境上品.巨洋豪园： 陆家嘴，顶极地标，至上