基坑支护方案选择与施工

基坑支护方案选择与施工浙江黄岩模塑大大厦有限公公司张玲学赖建建建国杨文明模塑中心大厦项项项目总用用地面面积为6075511.2平方米，拟拟拟建模塑塑中心心大厦总总建筑筑面积：28699770.669mm2（地上建建筑筑面积：20577004.666mm2，地下建建筑筑面积：8126666.033m22）。项目目有有两幢超超高层层（地上上四十十八层，地地下下二层）框框架架核心筒筒结构构，一幢幢高层层建筑（地地上上二十六六层，地地下二层层）框框架核心心筒结结构，以以及商商业裙房房和一一幢三层层楼框框架结构构。项目概况本项目基坑工程程程东西方方向长长300米，南北北方方向宽150米，周长长约900米，地下下室2层。基坑坑周周边原地地坪标标高—0.90000m（+0.00000为黄海高高程5.15500m），地下下室室底板底底标高高-9.55550m，底板垫垫层层底标高高为-9.77000m，开挖深深度度为8.80000m。如图为为拟拟建基坑坑平面面图。（一）周边环境境境基坑北侧距离围围围护桩边12.66m出为用地地红红线，紧紧贴用用地红线线为规规划河道道，河河道驳坎坎现已已建成，河河道道宽约8.5m，踏勘期期间间水深约1.2m。基坑西侧距离围围围护桩边6.2m出为用地地红红线，红红线外外侧为20.00m宽城市绿绿化化带。绿绿化带带外侧为104国道；现现绿绿化带部部位已已建二层层钢结结构现场场办公公室。基坑南侧距离围围围护桩边11.00m出为用地地红红线，红红线外外侧为城城市绿绿化带，绿绿化化带外侧侧为二二环东路路，绿绿化带植植被茂茂盛，标标高约约高出场场地内内1.0m。场地东侧距离围围围护桩边边约7.0m处为用地地红红线，拟拟建规规划支路8米宽，道道路路外侧为为一幢幢待建高高层建建筑，一一层地地下室。综上，本基坑周周周边环境境尚可可。(二）工程地层层层结构、特特征征本场地地基土层层层在勘探探控制制范围内内按岩岩土层分分布及及沉积环环境划划分；影影响支支护系统统的主主要土层层特征征自上而而下叙叙述如下下：第①-1a层（Q44ml）：素填填土土，杂色色，稍稍湿，主主要成成分以碎碎石、砾砾石及粘粘性土土为主，结结构构松散。层层厚厚0.50～1.700m。主要分分布布在场地地西北北部。第①-2层：粘粘土（QQ4l+hh），干强强度度及韧性性高，局局部为粉粉质粘粘土。层层厚0.60～2.100m。第②-1层：淤淤泥质粉粉质粘粘土（Q4m），层厚6.80～14.9900m，层顶埋埋深0.90～3.300m，层顶高高程1.09～2.533m。第②-2层：淤淤泥质粘粘土（Q4m），灰色色，流流塑，局局部相相变为淤淤泥、淤淤泥质粉粉质粘粘土。层层厚4.40～16.4400m，层顶埋埋深8.10～16.2200m，层顶高高程-12..885～-4.7744m。第③层：粘土（Q44m）,灰色，软软塑塑，层厚5.70～17.4400m，层顶埋埋深18.330～26.3300m，层顶高高程-22..776～-14..999m。第④-1层：粉粉质粘土土（Q4all++l）,局部含碎碎石石，碎石石含量量约占10-1155%，粒径2-200mmm为主，大大者者达40mm。层厚0.80～12.3300m，层顶埋埋深26.110～38.1100m，层顶高高程-34..887～-22..555m。二、基坑支护设设设计方案案分析析1．放坡开挖放坡开挖是最为为为经济的的围护护形式，具具有有施工速速度快快、土方方开挖挖方便等等优点点，在条条件许许可的情情况下下应优先先采用用。本工工程开开挖深度度局部部较大，施施工工场地有限限，不具备备放坡条条件。2．土钉墙围护护护结构土钉墙围护结构构构具有经经济性性好、施施工方方便、施施工工工期短等等优点点，目前前在挖挖深较浅浅的基基坑工程程中得得到了广广泛的的应用。本本基基坑深度较较大大，淤泥泥土质质差，不不采用用。3．悬臂式围护护结结构悬臂式围护结构构构具有施施工方方便、施施工速速度快等等优点点；但在在淤泥泥质地基基中变变形大，极极易易引起周周边地地表开裂裂；同同时悬臂臂式围围护结构构承受受的剪力力与开开挖深度度的二二次方成成正比比，弯矩矩则与与开挖所所深度度的三次次方成成正比，故故其其经济性性较差差，危险险性较较大。本本基坑坑较深，不不建建议采用用。4．门架式围护护护结构双排桩门架式围围围护结构构通过过前后排排钻孔孔灌注桩桩、压压顶梁和和联系系梁形成成一个个刚度相相对较较大的门门架，从从而提高高围护护结构整整体的的抗变形形能力力。由于于不设设置内支支撑，因因此具有有施工工速度快快，施施工方便便等优优点。本基基坑坑较深，开开挖挖范围内内土质质较差，不不采采用。5．拉锚式围护护护结构拉锚式排桩墙围围围护结构构通过过预应力力锚杆杆来提供供支点点，具有有受力力合理、对对周周围环境境影响响小、经经济性性好、施施工方方便等优优点。本项项目土质不不适用，不采用。6．内撑式围护护护结构内撑式围护结构构构具有受受力合合理、变变形易易控制、可可靠靠性高、对对周周围环境境影响响小等优优点，但但围护造造价相相对较高高且施施工周期期相对对较长。本本项项目基坑坑较深深且土质质较差差，工期期要求求不高，宜宜采采用内撑撑式围围护结构构。三、内支撑结构构构选型分析析针对本工程的情情情况，可可选择择的内支支撑结结构有钢钢筋混混凝土支支撑、常常规钢支支撑、预预应力鱼鱼腹梁梁工具式式组合合内支撑撑（IPS）。下面面对对几种内内支撑撑型式分分别进进行介绍绍：（一）钢筋混凝凝凝土内支支撑钢筋混凝土内支支支撑的特特点是是受力明明确，通通过刚度度较大大的对撑撑＋角角撑控制制了基基坑的变变形，减减少基坑坑对周周围环境境的影影响。而而且混混凝土形形式的的支撑独独立性性较强，可可根根据基坑坑的开开挖形状状，浇浇筑成各各种形形式的混混凝土土构件支支撑体体系，能能够有有效避开开主体体结构。但但钢钢筋混凝凝土支支撑有如如下缺缺点：（a）造价高，工工工期长。混混凝凝土支撑撑的支支模、绑绑扎钢钢筋、浇浇筑混混凝土、养养护护以及支支撑拆拆除等工工艺均均需占用用工期期。（b）挖土难。为为为确保基坑坑安安全，必必须做做到先撑撑后挖挖，对撑撑较多多，土方方开挖挖均在支支撑间间进行，挖挖土土作业面面受到到支撑的的限制制。（c）混凝土受受温温度影响的的的收缩性性较大大。（二）常规钢支支支撑一般采用60999钢管或者者H型钢进行行支支撑，组组合方方便，适适用于于长条形形基坑坑支护；；可施施加预应应力，有有利于控控制基基坑侧壁壁的变变形控制制；拆拆除方便便，施施工完成成后可可进行回回收再再利用。尽管常规钢支撑撑撑有以上上优点点，但其其自身身缺陷不不容忽忽视：（a）用钢量大大，空空间布置置密集，坑坑内内土方开开挖不不利；如如工期期较长，占占用用大量钢钢材使使造价增增加。(b）支撑面宽宽度度不宜超过过过50m，对于不不是是长条形形的基基坑，常常规钢钢支撑不不能保保证基坑坑每边边都进行行有效效支护，只只能能选择与与钢筋筋混凝土土支撑撑进行联联合支支护，造造成施施工繁琐琐和施施工工期期的延延长。（三）装配式预预预应力鱼鱼腹梁梁钢支撑撑支护护结构介介绍装配式预应力力力鱼腹梁钢钢支支撑与常常规的的钢支撑撑相比比，有如如下优优势：装配式预应力鱼鱼鱼腹梁钢钢支撑撑与排桩桩、内内支撑形形成共共同空间间受力力体系。钢钢材材的投入入量较较小，且且可回回收,施工操作作面面大，便便于土土方开挖挖。钢支撑施施加加预应力力，有有利于控控制变变形；而而且围围护结构构的破破坏模式式为延延性破坏坏。因因此在基基坑开开挖时能能够确确保充分分的时时间针对对可能能发生的的过大大土压或或异常常土压采采取有有效而及及时的的措施。缺点是：占用大大大量钢材材，如如果工期期长费费用较高高；应应力集中中，把把面上的的力量量集中到到点上上；大量量构件件组合，不不可可靠的点点位太太多；预预应力力相互牵牵扯、施施工要求求高。四、支护方案征征征集和分分析根据工程要求，我我们发出支护护方案征集通通知，在各方方大力支持下下，收到不同同类型支护方方案，挑选几几个有代表性性的分析比较较如下（隐去去单位名称）：：方案一、简介：围护桩采采采用直径800，间距1000钻孔灌注注桩桩加压顶顶梁，两两层钢筋筋混凝凝土内支支撑，坑坑底局部部加固固。分析：钢筋混凝凝凝土内支支撑简简单可靠靠，施施工方便便，成成本可控控；两两层支撑撑费用用较大，挖挖土土不利，工工期期较长，不不利利施工；；东端端角撑布布置方方式不符符合我我方要求求。方案二、简介：围护桩采采采用直径800，间距1200钻孔灌注注桩桩加压顶顶梁，内内支撑采采用两两层工具具式预预应力鱼鱼腹梁梁钢支撑撑，坑坑底局部部加固固。分析：预应力鱼鱼鱼腹梁钢钢支撑撑需占用用大量量钢材，工工期期长造成成费用用大增；；过长长组合钢钢支撑撑刚性差,组装结点点多多，故障障隐患患点多；；预应应力施加加、控控制要求求高；；预应力力把大大面的受受力集集中到点点上，点点的隐患患增加加；两层层支撑撑增加挖挖土难难度。方案三、简介：围护桩采采采用直径800，间距1200钻孔灌注注桩桩加压顶顶梁，两两个大圆圆形布布置的钢钢筋混混凝土内内支撑撑，两层层设置置。分析：圆形内支支支撑抗力力大，施施工空间间大。缺缺点是圆圆形内内撑相互互影响响大，一一处出出问题全全线崩崩溃；要要求各各处基坑坑边反反力基本本平衡衡；不能能按施施工进度度先期期拆除局局部支支撑。五、本工程支支护方方案确定定根据本工程周边边边环境，基基坑坑深度（H=9..11m）及地质质条条件，东东端15米外相邻邻工工程一层层地下下室，同同期施施工。充分考虑基坑周周周边环境境条件件及工程程难度度，工程程造价价、施工工便利利等多方方面因因素，经经过多多次讨论论慎密密计算，确确定定本工程程在原原地坪标标高基基础上降降土1.5米，使开开挖挖深度降降低，只只设一层层钢筋筋混凝土土内支支撑；南南西北北三面围围护用用钻孔灌灌注桩桩直径900mmm间距1100～12000mmm,加压顶梁梁；；平面布布置南南北方向向三道道内支撑+局部角撑撑支支护，方方便根根据施工工进度度情况先先期拆拆除局部部支撑撑梁；止止水帷帷幕和被被动区区加固采采用三三轴水泥泥搅拌拌桩。东端施工方案；；；东端相相邻工工程一层层地下下室施工工时在在分界处处先自自西向东东放坡坡开挖，相相邻邻地下室室完成成后，本本工程程开挖负负二层层底板，高高差差3米距离15米，由东东向向西放坡坡开挖挖，设一一道三三轴水泥泥搅拌拌桩加固固土体体。支护方案经专家家家论证、图图审审通过，进进入入实施。七、支护方案实实实施和施施工支护钻孔灌注桩桩桩施工时时严格格按照图图纸要要求控制制桩距距、桩长长、混混凝土灌灌注质质量；为为避免免钢筋笼笼焊接接质量缺缺陷造造成围护护桩抗抗弯能力力降低低，特地地订购购12米长钢筋筋，使使焊接接接头避避开弯矩矩最大大截面；；场地降方同时施施施工压顶顶和支支撑梁、边边坡坡护坡、排排水水设施；；东端端压顶梁梁连接接相邻工工地压压顶梁。按设计要求布置置置基坑监监测点点位；每每日观观测。并并对场场地外30米影响范范围围内进行行地表表变形观观测。开挖时严格遵守守守专项施施工方方案，降降土、放放坡、排排水、控控制坑边边荷载载、分段段开挖挖、及时时跟进进垫层底底板施施工，跟跟进负负一、二二层面面周边换换撑带带和后浇浇带传传力带，合合理理安排东东端相相邻工地地与本本工程挖挖土施施工顺序序。针对施工和开挖挖挖中发现现的问问题，及及时与与设计联联系，采采取局部部调整整加固措措施，消消除事故故隐患患