1,、工程概況

　　湖南某建筑工程?hào)|面為小區(qū)道路,，距路邊約20m；南面為單層臨建某酒店,，間距約5.5m，該臨建基礎(chǔ)采用φ600噴粉樁,，樁長(zhǎng)約15m,，但現(xiàn)場(chǎng)觀察有部分墻體有不同程度的開裂，是基礎(chǔ)不均勻沉降引起的，如果地下室深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)有較大變化,，就會(huì)對(duì)該酒店造成較大不利影響,；西面為圍墻，距離約10m,，北面是八層宿舍樓,，間距約13m。該建筑物占地成矩形,，長(zhǎng)55.52m,，寬18.5m?？偨ㄖ娣e約15500m2,，樓高15層，設(shè)一層地下室,，地下室層高分別為4.4m和3.4m,，但外露0.9m在地面上。場(chǎng)地自然標(biāo)高約為-0.90m,，地下室基礎(chǔ)承臺(tái)墊層底標(biāo)高分別為-6.4m和-7.35m,，即地下室挖土深度分別為5.5m及6.45m，具體布置詳見圖1,。

　　2,、地質(zhì)條件

　　按地質(zhì)鉆探資料提示，地質(zhì)情況按孔深分層如下：0～3.7m為雜填土,，松散,；3.7～16.7m為淤泥質(zhì)粘土，飽和流塑,；16.7～24.1m為中細(xì)砂角礫層,，飽和，中細(xì)砂松散,，角礫稍密,；24.1～26.6m為粉質(zhì)粘土，飽和硬塑,；26.6～29.3m為粉質(zhì)土層,，濕堅(jiān)硬；29.3～55.5m為強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖,。地下水位較高,，地表下約0.84m。

　　3,、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選擇

　　根據(jù)該建筑物地形及鉆探資料,，綜合分析該地下基坑有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　1）基坑開挖深度大。

　　2）基坑開挖深度范圍內(nèi)是雜填土、淤泥,，土性差,；地下水位較高。

　　3）地下室南面距某酒店只有5.5m,，且酒店有約3.0寬洗車槽場(chǎng)地及海鮮水池設(shè)在此5.5m范圍內(nèi),。鉆孔樁，噴粉樁等機(jī)械無法靠近施工,。并且一定要保證酒店正常營(yíng)業(yè),，地下室施工時(shí)要保證該酒店建筑物的安全。

　　通過對(duì)多種方案綜合分析,，最后確定地下室基坑南面采用拉森Ⅲ型鋼板樁圍護(hù),，其余三面采用鉆孔樁φ800、φ1100圍護(hù),，鉆孔樁外側(cè)采用φ500,、φ400噴粉樁聯(lián)成止水帷幕。鉆孔樁除基坑底為-7.35m部分采用兩層水平支撐外,，其余鉆孔樁均采用一層水平支撐設(shè)計(jì),，鋼板樁采用兩層水平支撐設(shè)計(jì)。第一層支撐體系采用鋼筋混凝土梁（其中鋼板樁仍使用HK300C工字鋼作腰梁,，節(jié)點(diǎn)利用焊接鋼筋錨入支撐混凝土中）,，中間設(shè)φ800鉆孔支承樁。第二層支撐體系采用HK300C工字鋼,。由于部分基礎(chǔ)承臺(tái)阻擋節(jié)在二層支撐的支撐樁上,，考慮到不能拖延加設(shè)支撐的時(shí)間，因而先加設(shè)支撐,，然后支撐與承臺(tái)混凝土一起澆筑（見圖2,、圖3）。

　　此設(shè)計(jì)方案本著“安全,、經(jīng)濟(jì)”的原則,，一方面采用鉆孔樁及鋼筋混凝土支撐，經(jīng)濟(jì)合理,，節(jié)省工程開支,，又能保證基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)有足夠的剛度和整體性；另一方面,，鋼板樁可接駁加長(zhǎng)，使樁錘能懸空施打板樁,，以解決場(chǎng)地限制問題,；另外，鋼板樁的抗?jié)B性能較好，鋼支撐安拆方便,，施工速度快,，且鋼板及鋼支撐可重復(fù)使用。

　　4,、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的驗(yàn)算取值

　　4.1鉆孔樁的計(jì)算（按等值梁法計(jì)算）

　　4.1.1r,、Ck、ψk按20m范圍內(nèi)的加權(quán)平均值計(jì)算,，求得：r＝15.9Kn/m,，ψk=120；主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=tg2（45-12/2）=0.66,；被動(dòng)土壓力系數(shù)Kp=tg2（45+12/2）=1.52,；查表得K=1.28；eAh=rhKa=15.9×5.5×0.66=57.7kN/m2,；eAq=qKa=2.64kN/m2,；計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖4.

　　4.1.2基坑面以下支護(hù)結(jié)構(gòu)的反彎點(diǎn)取在土壓力零的d點(diǎn)，視為一個(gè)等值梁的一個(gè)鉸支點(diǎn),，計(jì)算樁上土壓力強(qiáng)度等于零的點(diǎn)離基坑底面下的距離為：y=Pb/r（K,？Kp-Ka）=2.94m。

　　4.1.3按簡(jiǎn)支梁計(jì)算等值梁的兩支點(diǎn)反力,，求得：Po=127.3kN/m,，Ra=134.6kN/m。

　　4.1.4計(jì)算鉆孔樁最小入土深度to=X+Y,，X=10m,，求得：to=12.94m；t=1.13×to=14.62m,；L＝h+t=5.5+14.62=20.12m,。綜合考慮樁長(zhǎng)取L＝20m。

　　4.1.5按剪力為零處彎矩最大,，求得最大彎距：Mmax=246.8kN/m,。

　　4.1.6采用φ800徑鉆孔樁，每隔1100mm布置,，最大彎矩設(shè)計(jì)值：Mmax＝246.8×1.1×1.2＝325.8kN/m樁混凝土等級(jí)為C25,，通過常規(guī)方法計(jì)算，鉆孔樁選配16φ20（對(duì)稱配筋,，承受最大彎矩每側(cè)配密箍）,。

　　4.2水平支撐GL1的截面設(shè)計(jì)

　　水平支撐GL1的截面尺寸定為500×900mm，作用于GL1的豎向荷載包括GL1的結(jié)構(gòu)自重g=1.25kN/m和支撐頂面的施工荷載q=9.7kN/m2,，作用在支撐結(jié)構(gòu)上的水平力包括由土壓力和坑外地面荷載引起的圍護(hù)墻對(duì)腰梁QL1的側(cè)向力,?？砂磭o(hù)墻沿腰梁長(zhǎng)度方向分布的水平乘以支撐中心距確定，即支撐的軸向力為NO＝7.5Ra=7.5×134.6=1009.5kN,。

　　水平支撐GL1按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算,。取內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值綜合系數(shù)為1.2，則GL1上的彎矩M＝1.2×（g+q）lo2/8=219.1kN/m,；軸力為N＝1.2No=1211.4Kn,，為了構(gòu)造簡(jiǎn)便，GL1采用對(duì)稱截面配筋,，經(jīng)按常規(guī)方法計(jì)算,，GL1上下各選配6φ25。

　　4.3腰梁QL1的截面設(shè)計(jì)

　　QL1梁的截面尺寸定為500×800mm,，圍護(hù)墻沿QL1梁長(zhǎng)度方向分布的水平反力為q=Ra=134.6kN/m,，考慮八字撐的影響，QL1梁的計(jì)算跨度按規(guī)范取lo=（l+l1）/2=5.0m,，QL1梁按連續(xù)梁考慮,。查表知Mmax=0.107qlo2×1.2=504.75kN/m，最大剪力Qmax=0.607,，qlo=408.5kN.通過正截面承載力計(jì)算及斜截面抗能力計(jì)算,，選配6φ25（每側(cè)）。

　　4.4工字鋼I30的強(qiáng)度驗(yàn)算

　　查表Wx=472.3×103mm2,；（f）=215Mpa,，得f=Mmax/Wx=106.9Mpa＜（f）），所以,，采用I30工字鋼偏于安全,。

　　4.5鋼板樁的計(jì)算

　　基坑深6.5m，經(jīng)驗(yàn)算是一層內(nèi)支撐不滿足要求,，為此要用第二層內(nèi)支支撐,。采用現(xiàn)在拉森Ⅲ型鋼板樁，其截面特性：Wx=1600×103,；f=200N/mm2,；最大彎矩設(shè)計(jì)值：Mmax=1.2×189.2=227.04kNm/m；f=Mmax/Wx=142﹤200N/mm2,；考慮到現(xiàn)有鋼板樁規(guī)格等因素,，經(jīng)驗(yàn)算樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)為20m，保證深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全,。

　　4.6第二道腰梁QL2的截面設(shè)計(jì)

　　設(shè)計(jì)采用H鋼HK300C,，其截面特征值：A=225.1×102mm2；Ix=40948×104mm4,；Iy=13734×104mm4,；Wx=2559×103mm3,；Wy=900×103mm3；ix=135mm,；iy=78mm；沿QL2梁上分布水平力q=1.2×243.2=291.8kN/m,；M=0.107qLo2=780.7kNm,；f=M/Wx=305＜315N/mm2。

　　4.7第二層水平支撐QL2截面設(shè)計(jì)

　　GL2梁采用HK300C鋼梁,，其自重q=1.77kN/m,；自重產(chǎn)生彎矩M=22.2kN/m；軸向力No=7.5RB=2188.8Kn,；ε=M·A/N,；W=0.089＜30；λ=lo/iy=117,；ψb=0.374,；f=2=260N/mm2﹤315N/mm2。

　　以上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論值經(jīng)驗(yàn)算,，符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求,。

　　5、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工處理措施要點(diǎn)

　　5.1選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com鋼板樁的施工

　　為避免施工打工程樁時(shí)震動(dòng)及土壤擠壓對(duì)酒店的基礎(chǔ)影響,，所以靠近酒店（平行于A軸）的鋼板在工程樁施工前先打,，打完鋼板樁后在板樁背后做排水溝。

　　5.2鉆孔樁及噴粉樁施工

　　全部鉆孔樁均在工程樁完成后才進(jìn)行鉆孔施工,，鉆孔樁采用“跳打”的方式施工,。噴粉樁按鉆孔樁的施工進(jìn)度分段插入施工。

　　5.3挖土施工及支撐的設(shè)置和拆除

　　5.3.1鉆孔樁完成后,，降土約1.3m深（即支撐梁面標(biāo)高-2.2m）,，制作第一層支撐，該層支撐完成后大面積回填300mm厚土,，支撐面為不少于300mm厚的準(zhǔn)石粉石渣,，這樣一方面保護(hù)支撐不被機(jī)械壓壞，另一方面有利于運(yùn)泥車在場(chǎng)上行走,。

　　5.3.2地下室大面積降土?xí)r,，根據(jù)加設(shè)第一層支撐后，未加設(shè)第二層支撐之前,，保證鋼板樁安全的驗(yàn)算挖土深度來開挖土方,，并且通過研究核算決定，除坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高為-7.35m的部分和靠A軸至鋼板樁的范圍內(nèi)挖土至-5.9m深,，并按I-I剖面圖所示在靠近鋼板樁留設(shè)土臺(tái)外,，其余部位均大面積降土至標(biāo)高-6.4m,。這樣，通過預(yù)留土臺(tái),，增加被動(dòng)土壓力的土坑力,，保證鋼板樁的安全，充分利用機(jī)械挖土,，加快施工速度,。實(shí)踐證明該方法是可行的，但不同的土質(zhì)其留設(shè)的土臺(tái)的寬度不同,。

　　5.3.3第二層支撐應(yīng)在挖土后兩天內(nèi)加設(shè)完成,，不能拖延時(shí)間，保證整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)安全,。

　　5.3.4全部樁承臺(tái)施工完畢后,，用石粉、石渣將基坑回填至于-5.9m處,，這樣,，使整個(gè)基坑底回復(fù)于一層支撐的深度，然后拆除第二層支撐,，繼續(xù)填土至能施工地下室底板為止,。

　　5.3.5第一層支撐（-2.2m）待±0.00樓面施工完畢，圍堰樁與地下室外壁回填土方至-3.00標(biāo)高外才拆除,。

　　5.4降排水處理措施

　　基坑上部外圍采用集水井和排水溝聯(lián)合排水,，雖然鋼板樁及粉噴樁止水帷幕抗?jié)B性能較好，但為防止基坑開挖時(shí)的雨水,、少量滲水及土層含水量的影響,，基坑底四周共設(shè)8個(gè)集水井，井壁用磚砌筑,，但磚縫必須疏水,，井內(nèi)徑為1.0m，井底標(biāo)高比施工面低0.8m,，井內(nèi)設(shè)潛水泵,，集水井用排水溝縱橫聯(lián)接。這樣,，由排水溝,、集水井和抽水設(shè)備組成一個(gè)簡(jiǎn)易的降排水系統(tǒng)將地下水位降低至6.0m以下。

　　5.5鋼板樁的回收

　　完成±0.00樓面,，全部支撐拆除后,，采用吊車在A～B軸的樓面行車回收鋼板樁。

　　6,、施工監(jiān)測(cè)

　　為及時(shí)掌握基坑支護(hù)工程的變化動(dòng)態(tài),，對(duì)該項(xiàng)工程采取專門監(jiān)測(cè),，對(duì)所定的監(jiān)測(cè)內(nèi)容定時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，印制標(biāo)準(zhǔn)表格,，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,，繪制位移（沉降）-時(shí)間坐標(biāo)圖，以觀察各參數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì),，及時(shí)反饋信息,，指導(dǎo)土方開挖和后續(xù)工程施工。

　　觀察項(xiàng)目包括：

　?、儆^察南面酒店及北面八層宿舍樓的軸線標(biāo)高變化，在靠近基坑支護(hù)工程的墻轉(zhuǎn)角及中間各設(shè)四個(gè)三角標(biāo)志,；

　?、谟^察東面小區(qū)道路及西面圍墻的標(biāo)高位移變化，各設(shè)兩個(gè)標(biāo)志,；

　?、垆摪鍢秹般@孔樁墻每隔15m設(shè)一點(diǎn)，觀察水平位移和垂直度,。

　　監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：從挖土到地下室工程完工,，共進(jìn)行18次監(jiān)測(cè)，在整個(gè)監(jiān)測(cè)過程中,，圍堰的位移,、傾斜、支撐變化均正常,，周圍建筑物,、道路、管線安全,。主要監(jiān)測(cè)結(jié)果如下：

　?、倌厦婢频甑妮S線無變化，最大沉降量為3mm,。

　?、跂|面小區(qū)道路及西面圍墻無明顯變化。

　?、垆摪鍢蹲畲髢A斜13mm,，最大移位為18mm；鉆孔樁的最大位移為4mm,，無明顯傾斜面,。監(jiān)測(cè)結(jié)果也說明此基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是十分成功的，并且說明采用鋼板樁和鉆孔樁,，鋼支撐和鋼筋砼支撐所組成的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),，剛度及整體性良好,。

　　7、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

　　該基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的總造價(jià)約為252萬元,，總設(shè)計(jì)基坑支護(hù)長(zhǎng)度為156.95m,，平均每延長(zhǎng)米的費(fèi)用為1.6萬?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)施工工期為52d,。這對(duì)于主要土層內(nèi)磨擦角僅為9°且挖土深度超過6m的地下室基坑支護(hù)工程來說是比較經(jīng)濟(jì)和省時(shí)的。

　　8,、結(jié)論與設(shè)計(jì)體會(huì)

　　8.1地下室基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須滿足強(qiáng)度和變形兩個(gè)方面的要求,，特別是變形問題。

　　8.2針對(duì)不同的情況,，采用因地制宜的圍護(hù)措施,，不僅能達(dá)到圍護(hù)目的，而且經(jīng)濟(jì)省時(shí),。本工程基坑圍護(hù)針對(duì)不同現(xiàn)場(chǎng)情況,，不同開挖深度，綜合采用了鉆孔樁,、鋼板樁,、卸土、挖土預(yù)留土臺(tái),、鋼筋混凝土內(nèi)支撐和鋼內(nèi)支撐等方法,，即達(dá)到設(shè)計(jì)的目的，而且圍護(hù)費(fèi)也合理,。

　　8.3內(nèi)支撐的設(shè)置不僅滿足整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)力的合理性,，同時(shí)還要為方便施工創(chuàng)造條件。本工程設(shè)上,、下兩層支撐均采用對(duì)撐及角撐,，不僅滿足設(shè)計(jì)內(nèi)力要求，而且有利于機(jī)械挖土,，且第二層支撐采用工字鋼,，用電焊聯(lián)接，施工靈活方便,，縮短工期,；工字鋼可回收重復(fù)使用，降低基坑支護(hù)費(fèi)用,。

　　8.4鋼支撐與工程基礎(chǔ)承臺(tái)一起澆筑,，安全性大大提高，且不影響承臺(tái)受力，加快施工速度,。

　　8.5對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及周圍建筑物的監(jiān)測(cè),，實(shí)行信息化施工，不僅使施工具有科學(xué)性,，確保施工安全,，也為優(yōu)化設(shè)計(jì)合理組織施工提供可靠依據(jù)，節(jié)省了工程造價(jià),。

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