北京创世纪大厦工程深基坑边坡支护设计与施工_图文

1、 收稿日期 :2006-04-18 作者简介 :茅均标 (1971- , 男 (汉族 , 浙江诸暨人 , 中国地质大学 (北京 在读博士研究生 , 地下建筑工程专业 , 从事深埋长隧硐围岩变形方 面的研究工作 , 北京市海淀区学院路 29号中国地质大学 2003博 , (010 82320985, mao1971 。北京创世纪大厦工程深基坑边坡支护设计与施工茅均标 1, 周旭荣 2, 茅军念 3, 朱晓琼4(1. 中国地质大学 北京 工程技术学院 , 北京 100083; 2. 中国石油工程建设 集团 公司 , 北京 100011; 3. 浙江省丽水市气象局 , 浙江 丽水 323000; 4

2、. 广东省核工业地质局二九二大队 , 河源 517001摘 要 :介绍了北京创世纪大厦工程的场区工程地质条件 大基坑 , 基坑周边场地狭窄 , 护体系 , , 很好地解决了采用纯土钉墙基坑安 。 关键词 :; ; ; ; 锚杆 T . 2 文献标识码 :B 文章编号 :1672-7428(2006 05-0001-04D esi gn and Con structi on of Shor i n g for D eep Founda ti on P it Slope /MAO Jun 2biao 1, ZHOU Xu 2rong 2, MAO Jun 2nian 3, ZHU X iao 2q

3、iong 4(1. School of Engineering and Technol ogy, China University of Geosciences, Beijing 100083, Chi 2na; 2. China Petr oleu m Engineering &Constructi on Gr oup Cr oporati on, Beijing 100011, China; 3. L ishuiM eteor ol ogical Bureau of Zhejiang Pr ovince, L ishui Zhejiang 323000, China; 4. 292

4、Team of Guangdong Nuclear Geol ogy Bureau, Heyuan Guangdong 517001, China Abstract:The engineering geol ogical conditi on, p it support design and its constructi on p r ocess in Beijing Century Building Pr oject are mainly intr oduced in this article . It is narr o w ar ound the deep and big p it .

5、It is designed via calculati on and con 2trast that the t op wall with nail in s oil p lus the bott o m sl ope 2supporting p ile is adop ted on the narr o w west p it near a r oad and existing buildings and that the t op wall with nail in s oil p lus the bott o m sl ope 2supporting p ile and anchor

6、is used on the rest parts of the p it . This sche me has excellently s olved the p r oble m of the l o w security and has relatively reduced the cost of the support and p r otecti on of the p it . This article has s o me reference sense t o the design and constructi on of the deep and big p it . Key

7、 words:f oundati on p it support; s oil nail wall; s oil bl ocking wall; sl ope 2supporting p ile; r ockbolt 北京创世纪大厦工程位于北京市海淀区中关村 南路 12号 , 中国农业科学院内 。总建筑面积 95490m 2, 其中写字楼 A 座地上 27层 , 写字楼 B 楼地上 14层 , 写字楼西侧为地下车库 , 北侧公寓地上 815层 , 活动中心地上 2层 , 地下均为 4层 , 采用片筏基础 , ±0100绝对标高为 53110m , 基础底板底相对标高 -18185-1

8、9195m 。基坑开挖面积 6200m 2, 深 20100m , 全部土方量为约 120000m 3, 护坡约 9000m 2, 基坑侧壁安全等级为一级 。场区地质条件复杂 , 西侧紧邻马路 , 并且地下埋有各种管线 , 东侧有 2座 2层楼建筑 , 距地下室外墙边线最近处只有 1170m 。施工中要确保防遗洒 、 防污染 、 防噪声 、 确保不对周边环境产生影响 , 工程量大 、 工期紧 , 基坑 支护难度大 。1 场区工程地质条件场区地层自上而下简述如下 :(1 人工填土层 1人工堆积的杂填土层 , 褐黄色 , 稍密 中密 ,含大量建筑垃圾 , 层底标高 5213249114m; 2素填

9、土层 , 褐黄色 , 可塑 , 以粉质粘土 、 粘质 粉土为主 , 层底标高 5117450124m; (2 第四纪沉积层 粘质粉土层 , 褐黄色 , 稍密 , 中密 密实 , 夹粉 质粘土薄层 , 层底标高 4815945156m; 1粉砂层 , 黄色 , 稍湿 湿 , 中密 , 层底标高 4712445100m; 粉质粘土层 , 褐黄 黄灰色 , 可塑 , 夹极薄层砂质粉土 , 层底标高 441494510m; 1砂质粉土层 , 黄色 , 湿 , 中密 密实 , 层厚 11102190m , 层底标高 4413841171m; 细中砂层 , 黄色 , 稍湿 , 中密 密实 , 含卵石 ,

10、夹极薄层圆砾 , 层底标高 3918737189m; 1圆砾层 , 灰黄色 , 稍湿 , 中密 密实 , 含卵1 2006年第 5期 探矿工程 (岩土钻掘工程 石 , 层底标高 3816936168m; 卵石层 , 杂色 , 稍湿 , 中密 密实 , 层底标高 2611924168m; 1细中砂层 , 灰黄色 , 稍湿 湿 , 中密 密实 , 含卵石和圆砾 , 层底标高 3311928186m; 卵石层 , 杂色 , 湿 , 密实 , 夹中粗砂和圆砾 , 层 底标高 1517414134m; 卵石层 , 杂色 , 湿 , 密实 , 夹细砂和粘质粉土薄 层 , 本层未揭穿 。场区稳定地下水位埋深

11、 180m , 存在上层滞水 2 由于该工程基坑比较深 , 基坑周边场地狭窄 , 采用比较经济的纯土钉墙支护不安全 , 全部采取护坡 桩支护造价又比较高 , 为了保证基坑边坡安全 , 同时 又尽可能降低工程造价 , 根据场地的具体情况 、 基坑 深度及建设单位要求 , 从经济安全角度出发 , 临路部 分及临原有建筑部分 , 由于没有施工场地 , 采取上部 砌挡土墙下部护坡桩加锚杆支护体系 , 其它部位选 取上部土钉墙支护下部护坡桩加锚杆支护体系支护 方案 。 2. 1 上部土钉墙 、 下部护坡桩加锚杆支护体系设计 (非临路及非临原有建筑物部位 2. 1. 1 上部土钉墙设计除西侧和东侧有建筑物

12、位置以外均采用此支护 设计方案 。 2. 1. 1. 1 设计参数基坑深度 h =812m (自然地面暂按 -0130m , 施工前将自然地面挖至 ±0100以下 ; 坑边荷载 q =10kN /m2; 坡度 =7816°(坡比 1 012 ; 土钉间距 S x ×S y =115m ×115m; 土钉布置方式为梅花形 ; 土钉孔直径 100mm; 土钉入射角 8°10°。2. 1. 1. 2 计算方法分别按照 Schi osser 方法及采用 理正 4. 03基 坑支护软件 进行内部稳定性验算及土钉抗拉强度 验算 , 并根据施工经验

13、进行局部调整 。土钉护坡设 计数据列于表 1。该部分基坑支护土钉均分为 5层 。 土钉均呈梅 花型布置 , 土钉锚固体直径 100mm , 锚筋为 1 20, 土钉墙面层钢筋网规格 61 5200×200和 1 14横竖压筋 , 喷射 100mm 厚的 C20细石混凝土 ; 坡顶 做高出地面 011m 、 宽 110m 散水 , 坡比 1 011(反 坡 , 配筋 、 混凝土厚度同坡面做法 。表 1土钉支护设计数据表层号锚孔 直径 /mm垂直 间距 /m水平 间距 /m土钉 倾角 /(° 土钉 直径 /mm土钉长度 /m压筋 直径/mm编网规格/mm110011511510

14、2081014210011511510201010143100115115102010101441001151151020710145111152014615200×200, , 同时场, 因此各段边坡锚杆的实际 , 尤其是首层锚杆的深度应根 据实际情况作相应调整 。 2. 1. 2 下部护坡桩加锚杆体系设计2. 1. 2. 1 护坡桩(1 型护坡桩 (见图 1图 1 型护坡桩适用于 87147号护坡桩 , 护坡桩直径为 800mm , 桩间距 115m , 桩长 15145m , 桩顶标高 -815m , 嵌固长度为 410m , 配筋主筋为 12 22钢筋 , 箍筋8200,加强

15、筋 142000,桩身混凝土标号 C25。(2 型护坡桩 (见图 2适用于 186321号护坡桩 , 护坡桩直径为 800mm , 桩间距 115m , 桩长 14135m , 桩顶标高 -815m , 嵌固长度为 410, 配筋主筋为 12 22钢筋 , 箍筋8200,加强筋 142000,桩身混凝土标号 C25。 2. 1. 2. 2 锚杆(1 型护坡桩锚杆 适用于 87147号护坡桩 。第一道锚杆标高为 -8150m , 开孔孔 径 150mm , 锚杆间距 115m , 长度 2010m , 自由段 510m , 采 用 4束 1860级钢绞线 , 锁定在桩顶连梁上 , 锚杆锁 定预应

16、力 350kN 。2探矿工程 (岩土钻掘工程 2006年第 5期 2 第二道锚杆标高为 -13150m , 开孔孔径 150mm , 锚杆间距 115m , 长度 1810m , 自由段 510m , 采 用 4束 1860级钢绞线 , 锁定在 28B 工字钢腰梁上 , 锚杆锁定预应力 400k N 。(2 型护坡桩锚杆 适用于 186321号护坡桩 。锚杆标高为 -8150m , 开孔孔径 150mm , 锚杆 间距 115m , 长度 2210m , 自由段 5m , 采用 4束 1860级钢绞线 , 锁定在桩顶连梁上 , 锚杆锁定预应 力 400k N 。2. 1. 2. 3 桩顶联系梁

17、混凝土梁截面为 800mm ×500mm , 配筋主筋 为 8 22钢筋 , 箍筋 8250,混凝土标号 C25。 2. 1. 2. 4 桩间土支护桩间挂 615250×250钢筋网片 , 土钉长度 210m , 间距 110m , 土钉主筋为 1 18, 并用 1 14钢筋和护坡桩相连 , 喷射 50mm 厚 C20豆石混凝土 。 2. 2 上部挡土墙 、 下部护坡桩加锚杆支护体系设计 (临路及临原有建筑物部位 2. 2. 1 护坡桩(1 型护坡桩 (见图 3适用于 2186号 , 148185号护坡桩 。护坡桩直径为 800mm , 桩间距 115m , 桩 长 211

18、65m , 桩顶标高 -2180m , 嵌固长度为 4150m , 配筋主筋为 13 22钢筋 , 箍筋 8200,加强筋 142000,桩身混凝土标号 C25。(2 型护坡桩 (见图 4适用于 121 号护坡桩 。护坡桩直径为 800mm , 桩间距 115m , 桩 长 20155m , 桩顶标高 -2180m , 嵌固长度为 415m , 配 筋主筋为 13 22钢筋 , 箍筋 8200,加强筋 14图 3 型护坡桩图 4 型护坡桩2000, 桩身混凝土标号 C25。2. 2. 2 锚杆适用于 2186号 、 148185号护坡桩 。第一道锚杆标高为 -6150m , 开孔孔 径 150

19、mm , 锚杆间距 115m , 长度 22m , 自由段 510m , 采用 4束 1860级钢绞线 , 锁定在 28B 工字钢梁上 , 锚杆 锁定预应力 400kN 。第二道锚杆标高为 -12150m , 开孔孔径 150mm , 锚杆间距 115m , 长度 20m , 自由段 510m , 采用 4束 1860级钢绞线 , 锁定在 28B 工字钢梁上 , 锚杆 锁定预应力 400kN 。 2. 2. 3 桩顶联系梁 、 桩间土支护桩顶联系梁 、 桩间土支护同 、 型 。 2. 2. 4 桩顶以上挡土墙桩顶以上砌筑 370mm 厚挡土墙 , 墙中设构造 柱 , 构造柱为 360mm &#

20、215;360mm , 间距 3100m , 配 6 18钢筋 , 箍筋 615200, 构造 柱混 凝土标 号3 2006年第 5期 探矿工程 (岩土钻掘工程 C25, 挡土墙顶设压顶梁 370mm ×150mm 。3 基坑边坡支护施工工艺3. 1 土钉墙支护施工工艺流程开挖工作面 修整坡面 放线定位 用洛阳铲 成孔 插筋 堵孔注浆 绑扎 、 固定钢筋网 压筋 做锚头 喷射砼面层 (局部施加预应力 砼面层 养护 。3. 2 护坡桩施工工艺流程测量定桩位 吊放就位 高 锚杆施 工 挖土 桩间土清土 进行桩间土挂网喷射混凝土支护 土方开挖至槽 底 。3. 3 锚杆施工工艺流程放线定位

21、钻机就位 校正位置及角度 钻至 设计深度 插送钢绞线 压力注水泥浆 加工制作 工字钢腰梁 安装锚具 张拉锁定 。 4 结语(1 本工程中优选出的临路部分及临原有建筑 部分采取上部挡土墙下部护坡桩加锚杆支护体系 、 其它部分基坑支护采取上部土钉墙下部护坡桩加锚 杆支护体系 , 很好地解决了采用纯土钉墙基坑安全 可靠性不高的问题 ,价 。2, 。:1 张显刚 , 王俊英 , 詹泮湘 . 超深大基坑边坡支护和监测技术 J .建筑技术 , 2004, 35(5 :368-369.2 巢国军 . 电子科技大厦二期工程基坑边坡支护技术 J .建筑 技术 , 2002, (8 :595.3 张朝晖 . 北京

22、地区基坑排桩支护结构设计与施工实践 J .探 矿工程 , 2002, (增刊 :26-29.4 奚涵川 . 高层建筑深基坑桩锚支护施工方法 J .西部探矿工 程 , 2003, (7 :10-11.5 李金星 , 陈建民 , 杜清坤 . 高层住宅楼基坑支护工程的设计与 施工 J .探矿工程 , 2003, (4 :22-24.6 CECS 22:2005, 岩土锚杆 (索 技术规程 S.曹妃甸开发热潮涌动 未来 5年内将投资近 2000亿 中央政府门户网站消息 曹妃甸 , 一个距河北省唐海县 海岸 18k m 的带状小沙洲 , 在沉睡了千百年之后 , 如今正在 建设我国 “ 十一五 ” 期间最

23、大的项目集群地 。“ 未来 5年内 , 我们将在这里投资 18002000亿元 , 建 成一个以大港口 、 大钢铁 、 大化工 、 大电能产业为核心的新型 工业区 。 ” 中共河北省委常委 、 唐山市委书记张和说 。曹妃甸毗邻京津冀城市群 , 建港条件得天独厚 , 是渤海 惟一不需开挖航道和港池即可建设 25万 t 级以上大型深水 泊位的天然港址 。 在环渤海经济圈内 , 曹妃甸港口在物流费 用 、 产品交易 、 能源供给方面具有明显的成本优势 。仅以华 北地区的钢铁企业为例 , 每年需要进口矿石约 1000万 t 。 用 20万 t 级船舶将这些矿石从巴西 、 秘鲁运到我国 , 要比用 5万 t 级船舶运送节省费用 5000万美元上下 。 根据规划 , 这里 要建成进口矿石 、 煤炭 、 进口原油和天然气四大专业化现代 化港口 , 最终形成 5