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大厦深基坑围护实例工程

266 2021-11-24 11:03:41

一、工程概况

兴华大厦位于湖滨南路中段,厦门市中心血站西侧。见图1。该大厦占地面积2561m,建筑面积20488m2。主体为地面 20层,地下室1层。基坑深4.5m,西北水池都位加深至7.0m。该大厦为钢筋混凝土框架剪力墙结构。基础用钢筋混凝土大口径漂注桩。

该大厦东侧距厦门市中心血站围墙约7.0m,除一条露出地面的供应必华施工的水管外,尚无埋设管道或电缆;西侧临厦门航空公司工地,目前也无埋设管道;南侧临红线处

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有临时房屋。地下埋设有口径达1m 的承压污水管道,距离为 5m;北面为空地。该楼基础形式为桩基,北侧也无埋设管道。拟建场地土层自上而下分布为;

(1)杂填土。均匀性、密实性差,厚度约2~4.25m。

(2)淤泥。厚4.8~11.5m,北侧最厚,最大底板埋深达13.5m,流—软塑,局部夹砂砾透镜体。

(3)粘土。可塑,厚度为0.8~6.1m。

(4)中粗砂。仅分布在东侧,厚1.2~4.6m。

(5)残积土∶仅分布在南侧,呈薄层状分布。

基岩顶板的埋深 20.0m。各土层主要力学指标见表1。地下水情况如下;

(1)场地地下水属孔隙水类型,赋存于中粗砂、细粉砂及中细砂层,富水性好。

(2)混和稳定水位埋深为0.3~0.8m。

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二、围护设计

该工程的围护设计原为施工单位做的,采用悬臂式 φ1000mm排桩。造价达 400多万元。受建设单位委托,厦门市建设岩土工程技术研究开发中心对该围护工程重新设计,采取多种围护形式相结合的设计方法。造价仅150万元,节省造价 250多万元。具体设计思路如下。

因场地西侧、北侧有空地且无地下管道,故西侧及北侧东段采用1∶2放坡;北侧西段采用冲孔灌注桩加桩顶地面拉锚;东侧、南侧采用坡顶施打冲孔灌注桩和在坑内放1∶1小坡的围护方法。同时,采用降水井降水借以提高土层的C、g值,根据有关资料,土层C 值可以提高20%。

(1)采用水土混合容重计算主动土压力与被动土压力。

(2)东侧及南侧围护设计。东侧及南侧采用放小坡加坡顶处施打冲孔桩方案,见图3。坑内土坡宽1.7m,高 1.7m,在计算时,取其坡高1/3进行计算,即坑深为4.5 1.7/3=3.8m,采用极限平衡法,计算桩长及内力。

(3)北侧西段桩锚的桩长、内力计算采用等值梁法。

(4)配筋。根据等惯性矩原理把圆形截面化为矩形截面,再按结构单面矩形配筋公式求出桩身配筋。

按以上方法可得以下设计结果;

(1)北侧西段为一水池,深7.0m,在此地段,围护桩采用 φ1200mm@1500mm 冲孔灌注桩,桩长18m,临基坑面配筋为15 史 25,临土面配筋为5中 20,加劲筋为 φ16@2000mm。加拉锚钢筋 15束。每束2中 32,间距@2000rom,钢筋长 18.Gm。锚墩截面尺寸(宽×高)为1000mrm×2000mm,锚墩与围护桩水平距离为20m,采用C25混凝土;在浇捣后两边用素土夯实。见图2。

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三、施工简况

该工程于1993年10月 25日开始土方开挖,在11月15日时发现东侧及南面最大水平位移达 20多 cm。且有加大的趋势。究其原因是东南角支撑未按设计图设置及坑内未按设计要求放小土坡。立即采取了以下应急措施。

(1)东南角撑马上按设计图纸要求安装。

(2)采取斜撑加固措施,即采用脚手架钢管,用扣件连接,扣件间距@1000m,撑在工程桩上、底部用6mm厚钢板。电焊封死止水,中间在混凝土梁处设止水环一道。待底板混凝土浇捣后切除。见图4。实践证明,以上加固措施效果良好。

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四、监测

为确保基坑开挖安全并能及时采取补救措施,进行了基坑开挖跟踪监测。监测内容包括;桩顶水平位移、桩身变形、坑内外地面沉降等。监测结果如下∶

(1)北侧桩锚桩顶位移仅2.5cm。

(2)桩身变形曲线为近直线,放坡变形小。

(3)南侧桩顶最大水平位移为21cm。

(4)坑内外地面,因基坑开挖引起地面沉降最大值仅为2.1cm。

上述监测结果说明;桩顶拉锚的方法对围护是行之有效的;北侧围护柱与自然放坡相结合的系统是安全可靠,围护设计是合理的;南侧及东侧因施工未严格按设计图纸实施,变位较大。

五、体会

(1)在基坑围护设计中。根据基坑条件采取多种围护方法相结合的系统是经济合理的。

(2)用大口径降水井进行降水,对淤泥层进行排水固结,可以提高土层的C、φ,但因其所引起的沉降往往较大。在设计时需慎重考虑其对周边环境的影响。

(3)对于淤泥层较厚且有相临空地的情况,采取桩一地面拉锚方式是经济、合理的。

(4)必须严格按照图纸施工,并加强施工管理和质量监督;否则,很难达到设计目的和保证基坑工程安全。

(5)加强基坑开挖监测,做好信息化施工是围护工程能否安全、经济的关键。