深基坑支护的超期使用与加固(一)

1、深基坑支护的超期使用与加固 一 摘要：深基坑支护结构的使用超过设计使用期限后，应根据具体情况采取不同的加固措施， 并加强监测，才能确保基坑支护结构的平安。 关键词：深基坑支护；土钉墙；预应力锚杆；加固措施；监测中图分类号： TU94+2文献标识码： B文章编号： 1008-0422 202110-0133-02根据?深圳地区建筑深基坑支护技术标准?SJG05-96第条要求，除有特殊要求外，深基坑支护结构均应按保证平安和正常使用一年的临时性构筑物设计，但根据施工情况看， 大局部深基坑支护结构的实际使用期限超过一年， 而且深基坑支护结构作为临时性措施， 设 计水平差异甚大，给施工平安带来了较大隐患

2、。本文通过对深基坑支护的超期使用与加固， 提出一些具体的处理措施，供大家参考。1 工程概况 某综合楼由四栋塔楼组成，一栋三十六层、一栋三十层、两栋二十三层，地下室三层，裙楼 六层，总建筑面积为 35250m2 。主体结构为框剪结构，根底采用钻孔灌注桩。基坑平面呈 长方形，宽约40m,长约350m,平均深度13m，支护采用人工挖孔桩、预应力锚杆、土钉 墙、树根桩等。该工程深基坑支护结构的实际使用期限为2.53年，加固措施主要为内支撑、重复张拉、 增加预应力锚杆等, 施工过程中严格按照设计要求进行监测, 制定应急预案, 随时准备处理各种突发事件,有效地保证了该工程的施工平安。2 地质水文情况2.1

3、 周边环境拟建工程场地呈长方形, 北面为城市主干道绿化带, 主要影响为城市管线和临时工棚, 管线 离基坑边有 20m 左右,两层临时工棚三栋,位于基坑边；西面为城市次干道辅道,离辅道 边约7m；南面为城中村，民房密集，均为713层框架结构，桩基，离基坑边约28m ;东面为为空旷绿化带。2.2 地质条件原始地貌为冲洪积阶地, 后经人工改造, 原始地形业已改变。 根据钻探揭露,土质自上而下 为：层为人工填土，组成复杂，结构松散，厚0.45.6m。 层为第四系新近冲积含有机质粘土，呈软塑状态，强度低，压缩性高，厚0.92.0m。层为第四系冲洪积层，分粘土与中粗砂二层, 其中粘土分布较普遍, 呈硬塑状

4、态, 具中等强度和压缩性, 厚 0.45.2m； 中粗砂, 呈稍密中密状态, 具有较低的压缩性和较强的透水性。 层为第四系残积粘土, 呈硬塑状态,具中等强度和压缩性,厚1.325.9m。 层为燕山晚期花岗岩,分全风化、强风化、中风化和微风化花岗岩四带，其中全风化粉质砂岩，厚1.716.2m ;强风化粉质砂岩,厚 2.0 16.6m 。2.3 水文条件场地地下水分上、 下二层, 上层主要赋存于第四系冲洪积层及第四系残积层中, 其中冲洪积 层中粗砂透水性强, 涌水量大, 是主要的含水地层,属上层滞水潜水类型,受大气降水及 地表补给, 水位变化因季节而变；下层赋存于燕山晚期花岗岩中, 属基岩裂隙水,

5、 受大气降 水及上层地下水补给。 本工程除冲洪积层中粗砂层为强透水性地层外, 其余均为弱透水性地 层，地下水混合稳定水位埋藏深度为0.54.6m。地下水在强透水性地层中对砼结构具有弱腐蚀性。3 基坑支护情况根据基坑支护设计，北面坡度1 : 0.2,采用土钉墙支护结构， 设8排$ 22土钉，长712m , 间距1100，水平夹角10度；第二、三排加设预应力锚杆，锚杆为 3X 7$、5 1860MPa级高强度钢绞线，长 16 米，间距 2200，水平夹角 15 度。西面坡度垂直，采用树根桩钻孔孔径 350加土钉墙支护，共设 9排$ 22土钉，间距1200;预应力锚杆设在第二、五、八排，间 距240

6、0，长度为1518米，其他均和北面支护结构根本相同。南面坡度垂直，采用人工挖 孔桩加预应力锚杆结构，人工挖孔桩$ 12002000;预应力锚杆根据实际情况设一至三道，分别设在-3、-6、-9m处，锚杆为5X 7$、5 1860MPa级高强度钢绞线， 长2124m，间距2.0 2.4m，水平夹角25度，锚杆设计承载力 600KN。东面坡度较大，设有局部土钉。面层全部 采用钢筋网喷射砼。4 使用情况该工程基坑支护于二00四年十二月开工，二00五年五月完成基坑支护施工，后由于各方面原因停建，直到二00七年五月才正式恢复施工，二00七年十月底完成地下室施工，如果不计算基坑支护施工时间，使用的时间应为

7、30个月以上，大大超过基坑支护设计的有效 时间。二00六年四月的监测报告显示，少量基坑的沉降和水平位移存在加速开展的趋势， 北侧有两个点最大位移达 40mm ，超过设计允许值 30mm ，南侧坑边部位和坑边民房距坑 边约 5m 范围院内地面出现 5 20mm 宽裂缝。当时雨量较多，如果继续开展下去，对基 坑平安非常不利。 于是召集各有关单位参加的基坑支护专题会议， 确定先对支护结构进行检 测，设计单位再根据检测报告进行加固处理。 根据二00六年四月的检测报告， 绝大局部土 钉和预应力锚杆能够满足设计要求， 短期内可不进行加固处理， 需加强观测; 但考虑到南面 民房密集，后果严重，中间部位应加设

8、局部砼内支撑。采用13道水平内支撑梁，砼内支撑于二00六年五月底完成施工。到二00六年底， 工程开工的时间还未确定， 而支护时间越来越长， 虽然基坑支护的沉降和 水平位移都在设计允许范围内， 但基坑支护的平安已刻不容缓。 除了加强基坑观测、 加强周 边建筑物或构筑物的观测外， 要求施工单位派专人对基坑周边定期进行巡视， 制定紧急预案， 准备足够的人力物力， 以备万一。 二00七年二月的监测报告显示， 北侧的最大位移达 70mm， 南侧顶面位移已接近警戒值，并有加大开展趋势，周边建筑物最大沉降达59mm，但最大沉降差小于10mm，小于千分之一的规定。从观测结果看，上次加固措施对位移和沉降起了较

9、大作用， 但累计的位移和沉降量已超出或接近警戒值。 因此要求建设单位对支护结构进行再 次检测，并进行加固处理，否那么，将强行回填基坑，确保平安。根据二00七年二月的检测 报告，共检测 8 根土钉， 就有 3 根失效;少量预应力锚杆的承载力有不同程度的降低，必须 对土钉和预应力锚杆进行加固处理。 第二次加固处理于二00七年五月底完成施工， 这时工 程已全面恢复施工， 直到二00七年十月底， 该工程的根底及地下室完成， 十二月底完成基 坑回填，该基坑支护均未发生任何平安问题。5 基坑支护加固方案第一次加固方案，主要是针对南面民房密集， 后果严重， 中间部位加设局部砼内支撑。 支撑 梁顶面设在 -9

10、.5m 处，采用人工挖孔桩支撑水平砼梁， 将南北基坑顶紧， 砼梁应错开工程桩， 另在水平砼梁中间加设一牛腿，采用45°斜支撑钢梁顶住南面基坑顶面冠梁，形成三角形支撑结构。共设四处十三道，间距约 9m 左右。 第二次加固方案，分两局部。由于局部土钉失效， 设计不考虑土钉的作用， 对没有支撑的南 面、北面及西面的所有预应力锚杆， 逐根进行检测，考虑到将继续使用一年左右， 全部重新 评估。 最后确定土钉改为预应力锚杆，原来为预应力锚杆，全部重新张拉索定，局部增加预 应力锚杆，增加锚杆采用为 3X 7$,860MPa级高强度钢绞线，长16m左右，间距2.22.4m , 水平夹角150,锁定荷载450500KN。南面基坑顶面位移有增大的趋势，少数已到达设计 允许值， 说明第一次加固方案中三角形支撑结构效果没有到达设计要求，应采取进一步的措施。经过屡次协商， 确定采用钢结构水平支撑， 中间设多个钢格构柱， 支撑梁顶面设在 -6.5m 处，错开建筑物梁板位置，为 630的钢管支撑，南北基坑护壁面加设砼腰梁。为了确保基坑不再增加位移，在