基坑围护结构技术方案经济性分析.docxVIP

DOI:10.3969/.jissn.1004-4655.2011.02.023基坑围护结构技术方案经济性分析陈国华(上海市城市建设设计研究总院,上海200125)摘要:轨道交通、越江隧道等地下空间工程的基坑具有深、大、安全等级高等特点。基坑围护结构基本采用地下连续墙、灌注桩排桩围护墙、型钢水泥土搅拌墙、水泥重力式围护墙等。各类围护方案受周边环境、地质条件影响,适用于一定的基坑深度范围。当2种围护结构均能适用时,如何在经济性方面决定选择的方案,须作围护结构经济性分析。主要分析了各类围护结构的经济指标,从水泥土搅拌桩直径、内插H型钢布置形式、施工周期、钢筋含量、基坑开挖深度(插入比)等分析了影响围护结构造价的主要因素。最后,对合理确定围护方案提示了应关注的问题。关键词:基坑;围护结构;经济性中图分类号:U459.5文献标识码:A文章编号:1004-4655(2011)02-0062-03轨道交通、越江隧道等地下空间工程的基坑具有深、大、安全等级高等特点。上海地区由于工程地质与水文地质条件、环境条件、施工条件及基坑使用要求,以及基坑规模等不同因素,基坑围护结构可采用地下连续墙、灌注桩排桩围护墙、型钢水泥土搅拌墙、水泥土重力式围护墙、放坡开挖等不同形式。1基坑围护结构概述1.1地下连续墙根据DG/TJ08-61—2010《基坑工程技术规范》,地下连续墙施工工艺适用于饱和软土地层。施工时振动小,噪声低。地下连续墙的刚度较大,能承受较大的水平侧向荷载;基坑开挖时,变形小,围护地面的沉降少,能够较好地控制和减少对邻近建筑物、构筑物和地下管线的影响。泥掺量宜为12%～14%。三轴水泥土搅拌桩隔水帷幕的要求:一级或二级基坑工程,单排三轴水泥土搅拌桩桩径≥850mm;基坑深度15m时,单排三轴水泥土搅拌桩桩径≥1000mm,水泥土搅拌桩的水泥掺量宜≥20%。旋喷桩作为隔水帷幕时,旋喷桩桩数≥2排,≥800mm,相邻桩间搭接长度≥0.3m,每立方土体中水泥掺量≥450kg。1.3型钢水泥土搅拌墙(SMW工法)根据JGJ/T199—2010《型钢水泥搅拌墙技术规程》,型钢水泥土搅拌墙是在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入型钢,形成复合挡土止水结构,具有挡土、防渗作用。由于H型钢可回收利用,故造价相对较低。常用的三轴水泥土搅拌桩直径有650mm、850mm、1000mm。搅拌桩水泥(42.5级)掺量≥20%。当搅拌桩直径为650mm时,型钢一般选用500mm×200mm×10mm×16mm、500mm×300mm×11mm×18mm。当搅拌桩直径为850mm时,型钢一般选用700mm×300mm×12mm×24mm、700mm×300mm×13mm×24mm。当搅拌桩直径为1000mm时,型钢一般选用800mm×300mm×14mm×26mm、850mm×300mm×16mm×24mm。一般采用密插、插二跳一、插一跳一的形式在搅拌桩中插入型钢。当搅拌桩直径为650mm时,一般现浇地下连续墙的常用墙体厚度为600mm、800mm、1000mm和1200mm。一般可用于开挖深度12m以上的基坑工程。1.2灌注桩排桩围护墙灌注桩排桩围护墙由灌注桩和隔水帷幕构成。隔水帷幕采用双轴水泥土搅拌桩、三轴水泥土搅拌桩或旋喷桩。一般用于开挖深度15m以内的基坑工程。双轴水泥土搅拌桩隔水帷幕的要求:一级或二级安全等级的基坑工程,桩数≥2排;三级安全等级的基坑工程,采用单排双轴水泥土搅拌桩作为隔水帷幕时,相邻搅拌桩搭接长度≥0.3m,水泥土搅拌桩的水收稿日期:2011-01-2462陈国华:基坑围护结构技术方案经济性分析2011年第2期可用于开挖深度≤8m的基坑;当搅拌桩直径为850mm时,一般可用于开挖深度≤11m的基坑;当搅拌桩直径为1000mm时,一般可用于开挖深度≤13m的基坑。1.4水泥土重力式围护墙水泥土重力式围护墙是由纵横多列连续搭接的“隔栅状”水泥土形成的重力式围护墙体(见图1)。基坑开挖深度宜≤7m。水泥土一般采用双轴水泥土搅拌桩(水泥掺量13%～15%)或三轴水泥土搅拌桩(水泥掺量20%～22%)。在水泥土重力式围护墙顶部应设置钢筋混凝土压顶板,板厚150～200mm。则桩长=10×1.8=18m,600mm地下连续墙每延米造价=18(m)×1848(元/m)=3.33万元/m。表1围护结构综合经济指标(桩长1m时)在基坑围护结构经济分析比较时,建议按表1所提供的“桩长1m时的延米指标”选择合适的技术方案。2.2影响围护结构造价的主要因素1)水泥土搅拌桩直径对造价的影响。以水泥土型钢搅拌桩内插型钢布置形式(插一跳一)、桩长10m时为例,650mm每延米指标为4660元/m,850mm每延米指标为5790元/m,两者相差1130元,前者是后者的77%。因此