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太原高新区某园区基坑工程

275 2021-01-19 10:53:34


一、工程简介

1. 建筑工程概况

建筑物包括 A、B、C座办公棱及下沉庭院,设2 层地下室。层高16~22 层,框剪结构,筏板基础,预应力混凝上管桩墙下布桩。


2. 基坑工程版况

该项目基坑位于山西省太原市长治路与高新区佳华路十字路口西北角。基坑南北长 169.0m,东西宽 66.0m,基坑总深度 13. 20m。


3.基坑周边环境

基坑北西两边均有建筑,北侧距建筑红线 25m,红线外(北)11m为在建12层办公楼。筏基,基础埋深12.5m;西侧距红线11m,红线外(西)10m有已建5~9层办公楼,筏片基础,基础埋深约5m;东侧13m为建筑红线,红线外(东)为长治路,宽约40m南侧距建筑红线 12m,红线外(南)为佳华街,宽约 17m。基坑与周边建筑的关系见图1.


二、工程地质条件

1、地形地貌

拟建场地较平坦,勒察期间各勘探点孔口标高介于98.65~100.53m之间,相对高差 1.88m。相对标高起算点为长治路与佳华街交叉口中心点,起算假设高程100.00m。肠地所处地貌单元为汾河东岸I 级阶地。


2、场地地质条件

本次勘察深度范围内场地地基土沉积时代及成因类型自上面下依次为∶第四系全新统人工堆积层(Q,严),以第①∶层素填土层底为界;第四系全新统冲洪积层(Q,小),以第⑤层粉土层底为界;第四系上更新统冲洪积层(Q""),本次勘察未揭穿。岩性主要由杂填土、素填土、粉质粘土、粉土、粉砂、细砂等组成。


基坑支护深度范围内的地层如下;第①层;人工填土,层底标高为 96.05~98.22m,平均97.29m,平均埋深 2.80m。第②层∶粉土,层底埋深7.00~10.00m,平均5.70m;第③层∶粉质粘土,平均层厚9.00m;平均层底埋深17.52m;第④层∶细砂,标贯击数平均22.9 击,层厚平均 4.00m;平均层底埋深 20.53m,最深 22.2m,相应层底标高77.98m;第 层:粉土,层厚平均1.50m;层底埋深平均23.38m;第 层:细砂,该层层厚平均10. 47m;层底埋深平均33. 67m。

地层主要物理力学指标如表1。

3、场地地下水


勘察深度范围内,揭露的第③层粉质粘土以上地下水为孔隙潜水,主要以大气降水人渗补给及侧向径流补给;第③层粉质粘土以下地下水类型为承压水,以④、⑥、⑨层为主要含水层,以⑤、⑦层为相对隔水层。勘察期间实测稳定混合水位埋深为地表下6.60~ 8.80m.水位标高 91.60~92.08m。


4、不良地质条件


据勘察报告结果及区域地质资料,场地及场地附近无全新活动断裂,无崩塌、滑坡、地面塌陷、沉降、泥石流、地面裂缝等危及本工程安全的其他不良地质作用。


三、基坑支护方案

本工程基坑侧壁安全等级为一级,按临时支护设计,使用期限为12个月。本工程周边具有一定的外扩空间,地下水位埋深7.0m,为减少施工成本,采用二级开挖,二级支护方式。经过一系列的方案对比优选,结合基坑周边环境等综合因素考虑,最终确定采用预应力混凝土管桩加锚索进行支护,支护的具体方案如下。


支护桩采用PHC 预应力管桩,桩径500mm,壁厚125mm,桩顶埋深6.5m,桩长为 15m,桩间距为1.0m,桩与地下室外墙净距1.5m。管桩基坑深度以上才有C30膨胀混凝七填芯,顶部2.5m插筋与冠梁相连。设置三道锚索,水平间距2.0m,竖向间距2.0m,第一道锚索长 15.0m,第二道锚索长 19.5m,第三道锚索长 8m,采用3×7×15.2- 1860 级钢绞线,成孔孔径不小于 160mm。


基坑开挖后挂网片喷射混凝土保护桩间土,网片采用 A6.5@200mm×200mm,喷射混凝土厚度 100mm。为防止工字钢剪坏管桩,工字钢(腰梁)与管桩之间采用 C30混凝土垫缝。混凝土高度 300mm,宽度 350mm,设φ6.5@150mm×150mm 钢筋网片。基坑周边采用三排深层搅拌桩作止水帷幕,搅撑桩前排桩轴线距管桩轴线 800mm,深层搅拌桩桩径500mm,桩距、排距均为350mm,桩间搭接150mm,桩顶埋深5.0m,桩长 17.0m。具体详见基坑支护平面图 2 和剖面图3。


基坑采用管井降水方案,管井成孔孔径不小于600mm,沉砂管长度不小于3m。


四、基坑监测

1. 监测方案

按一级基坑监测要求布置监测项目∶重点应进行基坑坑顶、管桩、冠梁、服梁及锚索的端头的水平位移监测、垂直位移监测和周边建筑物、地下管线沉降监测、水平位移监侧.管桩及冠梁、跟梁应设制专项检测方案。基坑四周监测点布置,基坑各边每隔10~ 15米设置一个监测点,且每边中点必须有点,每边不少于3个点。基坑周边建筑物,地下管线监测点布置∶在基坑周围建筑物四角、拐角、管线井口设置一组监测点,监测沉降及位移。在基坑开挖和降水期间应加强监测。监测点位置见图4.


2. 监测结果

基坑支护施工期间,甲方委托第三方对基坑进行严格的监测工作。据基坑开挖过程中的各项监测结果显示;基坑东边外侧中部L2 监测点的位移最大,位移值为93.6mm,其它区段的位移值在 10~50mm之间;基坑外围L2号监测点的累计沉降最大,沉降量为 89.2mm;基坑圈梁5监测点的最大水平位移为106.5mm。该监测点也位于基坑东侧的中部,其沉降量很小,各监测点的水平位移和沉降曲线见图5〜图7 经分析,基坑东侧中部的水平位移较大,外侧的沉降较大,但对邻近建筑物没有产生过大影响,基坑顺利开挖。

五、点评

本工程釆用的PHC预应力管桩加锚索支护案比灌注桩加锚索支护方案节约施工成本约300万元,工期提前36天。该工程已经竣工多年,经过竣工的各项监测说明预应力管桩加锚索支护结构稳定,安全可靠,不仅有效地降低了工程造价,而且缩短了工期,达到了预期的支护效果,值得在城市基坑支护中进行推广。



感谢供稿作者:

贺永俊、葛析声

(山西省勘察设计研究院,太原理工大学)

本文仅供学术经验分享之用

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