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杭州临安某综合小区基坑工程

406 2021-01-19 14:24:52



一、工程简介及特点


该工程拟建两座高层住宅楼,设二层地下室(1号楼局部下设一层地下室),工程桩为人工挖孔桩或墩。本工程场地自然地面高程为43.00m,地下室底板底普遍标高为33.50m(含 10em厚永混凝土垫层,余同),周边承台底标高一11.90m,设计取底板底标高为基坑开挖设计标高,则大面积基坑开挖深度为9.50m,局部电梯井开挖深度达 12.50m。


本工程基坑采用灌注桩加一道钢筋混凝土内支撑围护结构,灌注桩采用冲击成孔工艺,桩间距及桩长均突破常规,同时根据场地土质特点在周围环境条件复杂的闹市区采用剪排地下水措施。以上这些特点在类似基坑中具有借鉴意义。


二、工程地质条件


根据本工程勘察报告,基坑支护影响范围内各土层简介及其物理力学性质指标如下∶①杂填土;杂色,松散,稍湿。由生活垃圾、建筑垃圾、碎石、粘土、砂等组威,局部含少量耕土。


②粉质粘土;灰黄色,松散,可塑~硬塑。含大量的铁锰质矿物结核及青灰色条带。局部分布。


③卯卵石,杂色,湿,中密~密实,很湿~饱和。卵石含量约 50%~65%,粒径 2~ 15em。漂石含量约20%~30%,母岩为熔结凝灰岩、花岗岩、粉砂岩。全场分布。


④。全风化凝灰岩;青灰色、灰绿色、灰红色。组织结构基本破坏,岩石风化呈粘性土状。全场分布。


④;强风化凝灰岩;青灰色、灰绿色、灰红色。组织结构较清晰,凝灰质站构,层状构造,风化裂隙发育,岩芯呈碎石状、短柱状,用手捏易碎。全场分布。


④,中风化凝灰岩,青灰色、灰绿色、灰红色,组织结构清晰,凝灰质结构,层状构造,风化裂隙较发育,岩芯呈短柱状、柱状,局部膨润土化。全场分布。


根据本工程勘察报告。场地地下水主要为孔隙性潜水。勘探深度内地下水较发育,上部两层土为弱透水层,3层土为透水层,地下水主要赋存于3层卵石层中,地下水位主要受大气降水及地表水影响,随季节变化和气候变化而升降。地下水稳定水位埋深0.10~ 1.30m。

三、基坑周边环境情况


基坑周边环境复杂,均为已建建筑物及市政道路。


基坑西侧为广电路,广电路靠近基坑一侧道路侧石下埋设有一根9800 雨水管,理深约0.8m∶ 基坑边线距离该侧用地红线最小距离约2.0m,距离雨水管约3.9m。基坑北侧为临安市广播电视局,西北角处为绿化带,东北角角处为3层建筑物,框架结构。浅基础(埋深约 2m);基坑边线距离该侧用地红线(围墙线)1.8~4.2m,距离建筑物最近处约 2.7m.


基坑东侧为临安市科学技术局,距离基坑较近处均为一层临时房,砌体结构,浅基础∶基坑边线距离该侧用地红线(即围墙线及建筑物边线)最近处约7.4m。基坑南侧为规划支路,规划支路南侧为已建成的汇锦华庭南区,规划支路目前有一半被围进场地。将作为施工场地,规划支路下部埋设有一根φl00 污水管,理深约1.5m,汇锦华庭南区为小离层住宅楼,设一层地下室,人工挖孔桩基础;基坑边线距离该侧用地红缓(围墙线)约4.4m,距离该侧建筑物约 13.0m。基坑周边环境情况详见图1。


四、基坑围护方案分析


综合分析本基坑地质条件、基坑开挖深度和周围环境条件,本工程基坑围护设计G要考虑以下几点∶


(1)基坑开挖深度较深,普遍开挖深度为9.75m,电梯井挖深达12.75m,是临安地区的超深基坑之一


(2)基坑周边环境条件复杂,西侧和南侧均为已建成道路、道路下管线多,东侧和南侧均为建筑物,无放坡开挖空间


(3)基坑影响范围内上部为卵石层、下部为基岩,卵石层和基岩层中需选择合理、高效的成桩工艺以及合理确定桩长。


(4)卵石层力学性质好,含水量丰富,渗透性能较好,地下水处即难度较大。


(5)基坑开挖至坑底后再进行工程桩施工,基坑暴露时间长。


设计考虑以上特点并结合邻近类似工程经验,采用灌注桩结合一道钢筋混凝土内支撑的支护结构:


(1)支撑的平面布置采用四个大角撑的方案;竖向布置上釆用一道支撑,冠梁和支撑结合在一起


(2) 灌注桩根据周边环境分别选择冲击成孔或人工挖孔的成孔工艺:冲击成孔效率髙,且危险性底,但其缺点是振动较大,对已建建筑影响较大;基坑东北角距离建筑物较近,考虑到冲击成孔工艺的振动影响,该处灌注桩采用人工挖孔工艺; 


(3) 考虑到本工程场地土质条件较好,围护桩内力及变形均不大,且砂卵石层粘粒含量较高,桩间土拱效应较好,本工程围护桩桩间净距为800〜2200mm.较常规桩间距大; 


(4) 本工程基坑底以下均为基岩,性质较好,故围护桩插入比较小,根据规范规定,仅需0.3H (H为基坑深度)即可 根据本规定,围护桩进入中风化凝灰岩的深度均不小于0.5m,减小了围护桩施工的难度; 


(5) 本工程地下水采用明排措施,考虑到卵石层虽然含水量丰富且透水性好,但其粘土含量较高,地下水位的下降引起周边地面沉降较小,故本工程未采取止水措施,而是在桩内喷锚面层上设投一定数量的泄水孔,对地下水进行明排本工程基坑平面及典型剖面详见图1 图2。


五、简要实测资料


1.监测布置方案


为了确保基坑开挖的安全和本工程地下结构施工的顺利进行,应该及时获取基坑开挖过程中支护结构和周围土体的受力与变形信息,以求事先掌握基坑开挖的动态变化,为地下室顺利施工提供动态信息,进行"信息化"施工。在能工过程中共进行了深层十体水平位移(共10点)、支撑轴力(共8组)、沉降点(地而及立柱桩沉降,共30点)、水位(共 10 点)等几项监测内容。具体详见图1。


2. 深层土体水平位移观测结果


在坑外地基土中埋设测斜管 10 根(编号,Cx1~CX10),测试地下室施工期间坑外地基深层水平位移,典型坑外深层土体水平位移一时间曲线(CX4 号监测孔)如图3所示。


监测结果显示,本工程基坑边坡深层土体水平位移具有如下特征:

(1)基坑侧壁最大水平位移在 23.25~34.33mm之间,均发生在地面下5m左右深度。最大位移深度在坑底之上约5m,基本上处于支撑与坑底离差的一半位置,这与基坑底基本为基岩有较大关系。



六、点评

对本基坑支护设计、监测及施工,总结如下∶

(1)在卵石层中灌注桩一般采用人工挖孔工艺,采用人工挖孔工艺维工速度慢且易发生安全事故。本工程湍注桩普迫采用冲击成孔工艺,加快了随工速度,减少了安全事故发生的概率。考虑到基坑东北角距离建筑物较近,冲击成孔时的振动会对建筑物造成影响,故该处湘注桩仍旧采用人工挖孔工艺。

(2)灌注桩终孔标准以桩长〈进入坑底不小于0.3 倍基坑深度)以及进入中风化基岩0.5m双控。桩问距突破常规微法,且从开挖情况来看,桩间土未出现坍塌现象。合理的控制了瓶注桩的长度及间距,较大幅度的节省了造价。

(3)该工程卵石层渗透性好且地下水丰富。考虑到在卵石中止水帷幕施工很困难,故本工程采用明排水措施。在坑壁喷射混凝土面层中设置一定数量的泄水孔,将地下水汇集至坡脚处设置的排水沟以及集水井中,然后抽排出坑外。从开挖情况来看,地下水确实较丰富,但水位下降对基坑周边的建筑物和道路影响较小。

(4)本工程基坑在现场实施过程中未发生工程事故,监测数据表明旧护结构铰好的控制了基坑变形,保护了周边环境并为地下室施工提供了安全的作业环境。灌注桩采用冲击成孔工艺、地下水采用明排水措施,对卵石地层中深基坑支护具有示范和指导意义。



感谢供稿作者:

岑仰润、孔剑华、刘恒新、陈俊辉

(杭州市勘测设计研究院)

本文仅供学术经验分享之用

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