武汉徐东大酒店深基坑边坡支护设计

1、施工技术CONSTRUCTION TECHNOLOGY2000Vol.29 No.1 P.18-19,37武汉徐东大酒店深基坑边坡支护设计李建平魏爱生摘要：徐东大酒店工程深基坑支护设计充分利用场地条件，有针对性地采用喷锚支护措施，既保证了工程的安全，又大幅度的降低了支护造价。关键词：深基坑；喷锚；支护；设计；高层建筑分类号：TU753.1文献标识码：B文章编号：1002-8498(2000)01-0018-02Slope Supporting Design of Deep Foundation Pit in Wuhan Xudong HotelLI Jian-ping， WEI Ai-shen

2、g(Middle South Company,Eighth Division Group of China Construction Engineering Corporation,Wuhan,Hubei,430051)Abstract：The supporting design of deep foundation pit in Xudong Hotel not only assures the project safety, but also decreases the supporting cost in a large scale by utilizing site condition

3、s adequately and taking the measure of spraying anchor.Key words：deep foundation pit; spray anchoring; supporting;design; high-rise building徐东大酒店位于武汉市武昌徐东路以北，中商平价广场以东。主楼地上28层，地下2层，最大挖深12.1m，坑边挖深11.3m。裙楼地上4层，地下1层，挖深5.3m。基础形式为桩基独立承台。基坑环境条件如图1所示。图1基坑平面根据基坑规模、开挖深度及场地地质条件，按武汉地区深基坑工程技术指南界定，本基坑安全等级为一级。1地质条

4、件场地周围比较开阔、平坦，属长江南岸级阶地，地面高程为22.2222.79m(黄海高程)。场地地基土主要由人工填积层和第四系全新统冲积层构成。影响基坑设计的各土层物理力学指标如表1所示。表1各土层的主要物理力学性质指标层别土层名称厚度(m)含水率W(%)土重度(kN/m3)孔隙比e塑性指数Ip液性指数I1内摩擦角(°)粘聚力C(kPa)1人工填积层19.22002粉质粘土6.29.030.418.90.84617.00.5318303粉土2.96.533.018.60.8408.51.2820224粉细砂48.526.018.80.7301.01.00300场地内地下水主要有潜水和承

5、压水两种，潜水主要储存于上部人工填土层和上部粉质粘土层中，水量极少，承压水储存于粉细砂层中，常年保持高水头现象，承压水头埋深2.9m，场地内潜水土层渗透系数K=0.07×10-3m/d。2基坑支护2.1由于场地承压水头高(-2.9m)，富水，属软弱土层的工程地质条件，土层的强度低，处于可塑软塑状态。为了保证基坑边坡的安全，必须实施超前降水，使第2、3层土得以疏干，渗流固结，从而改善土层的物理力学性质，提高强度和自稳能力。2.2根据地质报告，第2层土的下半部和第3层土为管涌和流砂层，如处理不当将会产生滑移和涌流现象，是边坡安全的潜在威胁，为保证基坑边坡安全，在深基坑近边坡坡脚处打1排粉

6、喷桩，加固坡脚土体，防止管涌和流砂产生。2.3从整体看，尽管深基坑部位开挖深度11.3m，浅基坑部位开挖深度5.3m，但基坑场地外围相对比较开阔，基坑四周可不同程度地放坡开挖，对于浅坑部位(AA)剖面采取11大放坡，并以叠包结构护坡，对于深坑部位(BB)剖面，采取上部放坡叠包结构护坡，下部采用喷锚支护，并采用粉喷桩加固坡脚，对于深浅坑交接部位(CC剖面)，采用喷锚支护，粉喷桩加固坡脚。3喷锚支护设计根据工程地质勘察报告和徐东大酒店的设计文件，将整个基坑分为3个剖面进行设计。3.1AA剖面段基坑垂直挖深5.3m，考虑到基坑周边环境较好，同时为节省投资，采取大放坡，根据计算求得边坡假定破裂面距基坑

7、垂直开挖线3.1m，若按11放坡开挖，则可将可能产生滑动的土体全部挖除。施工时，在开挖后人工修整边坡，使坡面基本平整，然后用编织土袋堆砌叠包结构护坡，并分别在坡顶和坡脚设置排水沟，这样既能使坡面土体稳定，又便于土体内地下水的排渗。同时，亦能大量节省投资(见图2)。图2AA剖面3.2BB剖面段垂直挖深11.3m，场地外围较宽阔，可放坡分台阶开挖，在开挖5.3m(与AA剖面同深)后，设平台3m，平台以上按11放坡，叠包结构加固坡面，做法同AA剖面段。平台以下垂直开挖，采用喷锚支护，并于坡脚处设粉喷桩1排，结构布置如图3所示。图3BB剖面3.2.1设计参数取值垂直开挖深度H=11.3m，地面荷载q=

8、10kPa，平台宽3m，平台以上按11放坡开挖，土重度=18.9kN/m3，粘聚力C=22kPa，内摩擦角=18°，安全系数K=1.32。3.2.2支护计算根据朗肯土压力理论，经计算机计算得出：布置4排锚杆，各排锚杆的锚固力分别为：T1=140kN，T2=135kN，T3=130kN，T4=145kN。经调整后的锚杆设计长度分别为：L1=13m，L2=11m，L3=9m，L4=8m。锚杆其他参数如表2所示。表2BB剖面及CC剖面锚杆参数锚杆孔号1234孔口标高(m)-6.6-8.1-9.5-10.9水平间距1.3m俯角1015°孔径120mm钢筋网6200×200

9、加强筋FDA216 螺纹钢，与锚杆头焊接注浆M20，砂浆11，外加剂喷混凝土C20，80100mm，外加剂3.3CC剖面段垂直挖深6.0m，采取喷锚支护并于坡脚处设置1排粉喷桩，结构布置如图4所示。图4CC剖面3.3.1设计参数取值垂直开挖深度H=6.0m，地面荷载q=5kPa，土重度=18.9kN/m3，粘聚力C=22kPa，内摩擦角=18°，安全系数K=1.32。3.3.2支护计算根据朗肯土压力理论，经计算机计算得出，布置4排锚杆，各排锚杆的锚固力分别为：T1=95kN，T2=90kN，T3=100kN，T4=105kN。经调整后的锚杆设计长度分别为：L1=11m，L2=9.5m

10、，L3=8m，L4=7m。锚杆其他参数如表2所示。4深基坑边坡坡脚加固根据勘察报告，基坑底部为粉砂层，由于承压水头高，可能产生管涌或流砂，从而引起坡脚滑移。为此，在坡脚处设置1排粉喷桩加固坡脚(见图2、3)。沿深基坑周边施打1排粉喷桩，桩顶离地面5.3m，桩底离地面13.5m，有效桩长8.2m。粉喷桩桩径500mm，单桩间彼此咬合150mm。粉喷桩喷灰量50kg/m，水泥标号425号。5喷锚施工的配合要求5.1土方施工土方施工采用机械开挖，要求土方开挖必须与支护施工密切配合，分层开挖分层支护。深度5.3m以内允许每层挖深1.51.7m，深度5.3m以下每层允许挖深1.31.4m，不允许超挖。坡

11、面保留100200mm厚土层，由人工清理。5.2排、降水要求基坑开挖前应至少提前10d实施对基坑的井点降水，以疏干土体。开挖过程中基坑内的积水采用明沟排除，确保坡脚及已支护过的坡面底部无积水。5.3地面堆载在距基坑开挖线4m范围内避免堆放重物或有震动性的机械而影响边坡稳定。5.4基坑监测沿边坡边缘及相临建筑物设置监测网点，定期观测边坡的水平位移和沉降量，进行动态分析，及时反馈信息，采取修正措施，有效地实现信息化施工。6结论本工程目前已完成地下室施工，正待回填。监测结果如下：平均水平位移9.7mm，平均沉降量8.5mm，最大位移31mm，最大沉降21mm，相临建筑物沉降2.5mm。本工程基坑自开挖至回填历时145d，虽经武汉地区大雨季节，依然稳定；本基坑支护工程实际总造价为73万元，与武汉市同条件同规模基坑相比，造价下降60%。说明本工程基坑支护方案是可行的，设计是成功的。作者简介：李建平(19