《科技資訊》雜志是經(jīng)國家新聞出版署批準(zhǔn),北京市科學(xué)技術(shù)研究院主管、北京國際科技服務(wù)中心主辦的科省級刊物。發(fā)表具有學(xué)士學(xué)位以上的高學(xué)歷人群各類原創(chuàng) 性的學(xué)術(shù)理論、工作實(shí)踐、成果綜述性文章,充分體現(xiàn)“百家爭鳴、百花齊放”的方針,本雜志社向各級政府機(jī)關(guān)、相關(guān)單位、學(xué)校等征集學(xué)術(shù)論文。
【摘要】針對基坑周邊場地狹窄,施工便捷環(huán)境復(fù)雜的條件,對不同的支護(hù)面采用不同的支護(hù)技術(shù)措施,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測位移,分析對比不同支護(hù)方式對基坑的變形控制。
【關(guān)鍵詞】基坑支護(hù),抗滑樁,格構(gòu)錨索
1、前言
由于現(xiàn)階段的城市建設(shè),大量的深基坑集中在市區(qū),施工場地狹小,基坑周邊建筑林立,道路和地下設(shè)施密集,大大增加了基坑支護(hù)的難度,對基坑變形量的控制提出了更高的要求。
2、工程概況及地址情況
貴陽市XX安置房項(xiàng)目位于貴陽市XX醫(yī)院南側(cè),東側(cè)為復(fù)興巷道路和醫(yī)院附屬樓,西側(cè)距南明河24~27m且緊鄰新建廣場景觀帶,距南明河24~27m。
擬建物占地面積5060.0m2,平場后開挖基坑將形成高10.0m~11.5m的基坑邊坡,基坑周邊條件復(fù)雜,基坑支護(hù)要求及難度較大;訛榕R時(shí)性基坑,使用期限為1.0年。經(jīng)基坑邊坡鉆探揭露,場地地層結(jié)構(gòu)自上而下主要由雜填土、紅粘土和三疊系安順組基巖構(gòu)成。
土層分布及性質(zhì)見表1.
3、基坑支護(hù)方案
(1)基坑的東側(cè)和北側(cè)及西北側(cè)邊坡直立開挖后,周邊建筑緊鄰邊坡頂邊線,已建房屋對邊坡變形很敏感,因此邊坡變形控制要求嚴(yán)格,邊坡土層較厚,為控制邊坡的變形和穩(wěn)定,采用樁長15m(平均嵌固端為4m),樁徑1.5m,樁距4m的圍護(hù)樁進(jìn)行支護(hù);
(2)基坑的西側(cè)緊鄰南明河景觀帶,南側(cè)相對空曠,基坑上部荷載相對較小,采用鋼筋混凝土格構(gòu)梁+預(yù)應(yīng)力錨索對基坑壁進(jìn)行支護(hù),以控制基坑變形和穩(wěn)定性。格構(gòu)錨索采用橫向間距3m,豎向間距3m的直徑為130mm的預(yù)應(yīng)力錨索,預(yù)加應(yīng)力為700KN,錨固段嵌入完整中風(fēng)化巖5m,自由端長6m。豎向肋柱和橫向連系梁都為鋼筋混凝土構(gòu)件,截面都為400×400mm。
4、測點(diǎn)布置及變形限值
根據(jù)基坑現(xiàn)場觀測條件,在支護(hù)結(jié)構(gòu)(抗滑樁或格構(gòu)肋柱)、基坑外周圍地表及建筑物四角、沿外墻每10~15m處、沉降縫和伸縮縫兩側(cè)上布設(shè)水平位移和垂直位移觀測點(diǎn)。根據(jù)規(guī)范 GB50007-2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,在基坑變形設(shè)計(jì)控制指標(biāo)中,當(dāng)周邊建筑與基坑距離(即6m)小于基坑深度(即11m左右)時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)最大側(cè)移應(yīng)0.18%H,即19.8mm,基坑外地表最大沉降量0.15%H,即16.5mm。
5、基坑變形分析
在西側(cè)和南側(cè)基坑開挖支護(hù)的過程中,采用格構(gòu)錨索的支護(hù)方式,在第一層開挖并支護(hù)第一道預(yù)應(yīng)力為700KN時(shí),觀測格構(gòu)肋柱的最大水平位移在最高點(diǎn),即基坑的頂端。而隨著基坑的繼續(xù)開挖和支護(hù),在加上第二道和第三道錨索后,維護(hù)結(jié)構(gòu)的最大變形量在兩到支護(hù)錨索之間,肋柱中部鼓起,整體變形呈“弓”字型。這是由于在第一層開挖時(shí),肋柱的剛度相對土的側(cè)壓力較大,肋柱的變形相當(dāng)于繞著柱底發(fā)生的轉(zhuǎn)動變形。而隨著基坑的開挖,土的側(cè)壓力急劇增大,肋柱的相對剛度較小,在土壓力和第二、第三道錨索的拉力共同作用下,柔性格構(gòu)柱發(fā)生中部鼓起變形。
在北側(cè)和東側(cè)基坑開挖支護(hù)過程中,采用抗滑樁支護(hù);又ёo(hù)后,采用數(shù)值模擬的方法,基本描述了基坑的整體變形趨勢,如圖4;又苓叺乇戆l(fā)生沉降變形,最大沉降點(diǎn)并不是發(fā)生在基坑的頂端,而是由近到遠(yuǎn)變形量先是增大的趨勢,后逐漸變小。而維護(hù)樁的變形呈上下較小,中間較大的“弓”字型。最大變形量在距柱頂?shù)?/3位置,基坑極易從此處發(fā)生整體滑移,建議采用水平橫支撐進(jìn)行加固。由于基坑開挖過程的不斷卸荷,在基坑開挖完成后坑底有回彈隆起,其隆起趨勢為中間大兩側(cè)小,呈拋物線型。在收集到的變形實(shí)測數(shù)據(jù)對比中,由圖5地面沉降對比圖可知,西南側(cè)格構(gòu)錨索支護(hù)處的最大沉降量為13.8mm,比抗滑樁處毗鄰房屋建筑處最大沉降量11.3mm大,這與西南側(cè)格構(gòu)錨索支護(hù)處離河水較近,地下水較高、基坑頂端堆放有施工中建筑材料以及格構(gòu)錨索系統(tǒng)的剛度偏小等因素有關(guān),地表沉降曲線呈“凹槽形”。
6、結(jié)論
本工程根據(jù)實(shí)測變形量,定性分析對比了兩種支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形模式。(1)基坑土體絕大部分處于彈性工作狀態(tài),格構(gòu)錨索體系比圍護(hù)樁的剛度相比較小,控制基坑變形的能力相對較弱,基坑地表周邊有建筑物,宜選用圍護(hù)樁結(jié)構(gòu)支護(hù)。(2)地下水的水位對基坑土體有較大影響,因某種原因浸泡過的基坑,土質(zhì)強(qiáng)度降底,對基坑穩(wěn)定性不利,施工應(yīng)做好排水降水措施。
(3)在基坑設(shè)計(jì)中,應(yīng)充分考慮因施工現(xiàn)場的建材堆放增加的基坑頂部靜壓力對基坑變形及穩(wěn)定性的影響。
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