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深基坑结构施工技术的应用 [摘 要] 本文结合某深基坑工程实例对采用深基坑支撑式排桩支护结构的支护技术的应用进行了分析,包括方案设计,施工技术等,提出了一些具有应用价值的建议和措施。 [关键词] 建筑 基坑支护 施工技术 0.前言 随着各大城市高层建筑、地下建筑、隧道等工程数量的不断增多,不少工程具有场地紧凑、 工程规模大,建筑物距离近、基坑开挖深度大和尺度大等特点。 近年来,基坑支护工程施工中事故频频发生,造成了重大的财产损失和严重的后果,己成为各方面密切关注的重要问题。 因而深基坑支护工程是高层建筑和大型地下建筑施工中极其重要的环节,而基坑支护施工技术成为保证工程顺利进行、安全稳健的关键。 1.基坑开挖支护的方案设计 (1)工程地质及水文地质概况。根据钻探资料揭露,土质自上而下为杂填土:层厚2.80～4.10m,平均层厚3.69m。三角洲相沉积层:淤泥质土,淤泥呈流塑、软塑状,属高压缩性、 高含水率,高空隙比及低强度、低压缩模量、低渗透性的软土,平均层厚271m,埋深3.8～7.8m冲积层粉质黏土:呈软塑～可塑状,饱和,含粉、中细砂。 强度低,埋深4.1～8.9m,平均层厚2.63m。 残积层坚硬状粉质黏土承载力较高,埋深7.2～11.2m,平均层厚0.89m。全风化层坚硬土状,强风化层主要呈半岩半土状,强度较高,埋深9.3～12.8m,平均层厚2.41m。中风化岩,强度高,可作为嵌岩桩基持力层。微风化岩强度高,是嵌岩桩的理想持力层场区0.00～2.6m为第四系土层水,透水性强,地表水2.6～8.8m,依次为杂填土、淤泥、 粉质黏土,透水性极差;8.8～20.20m属透水性强,主要层次为粗砂、粉质黏土、强风化岩和中风化岩。在钻探期间实测,钻孔稳定水位表高为8.36～9.26m,刚好在地下室底板施工范围内。 (2)基坑开挖支护的方案设计。基坑支护采用“深基坑钻(挖)孔排桩支护并在基坑内设支撑” 结构方案,支护桩由钻孔灌注桩和水泥土搅拌桩组成,钢筋混凝土钻孔灌注桩的直径为1000mm,长度分别为13～17m,其顶部设置钢筋混凝土冠梁gl,断面为1000mm×1000mm。 水泥土搅拌桩设两排,布桩方式为φ500＠350,前后左右相互重叠组成止水帷幕,桩长11～13m,水泥掺量15％,且每米(深度)55kg,采用二喷三搅工艺。坑内设置上下两道钢筋混凝土支撑,第一道支撑断面为:主撑zc1000mm×1000mm,斜撑xc1800mm×1000mm,斜撑xc600mm×600mm,第二道支撑断面为:主撑zc1000mm×1000mm,斜撑xc2800mm×1000mm,腰梁yl1000mm×1000mm。第一道支撑标高为1.3m,第二道支撑标高为－2.7m,由于属超大型地下室基坑,在基坑内设置36根钢构柱作为内支撑的中间支座。 (3)深基坑支撑式排桩支护结构的特点。①排桩下部插入土体中,在基坑开挖面以上设置一层或数层支撑,共同承坦基坑外的土体侧压力。 ②支撑式排桩支护结构抗力大,可用于开挖深度大的基坑。 ③支撑式排桩支护结构能够较好地控制基坑变形。 (4)深基坑支撑式排桩支护结构的适用条件。支撑式排桩支护结构的适用条件是基坑周围施工宽度狭小;邻近基坑边有建(构)筑物或地下管线需要保护;基坑开挖深度大;对基坑边土体的水平位移控制要求严格和软土层较厚等。 (5)支撑式排桩支护结构主要计算内容:①支撑式排桩支护结构稳定计算和排桩内力计算;②深基坑整体稳计算;③支撑的内力和变计算以及支撑承载力和稳定性计算 2.深基坑开挖支护的施工 深基坑开挖支护的施工需要针对工程的特点难点解决好排桩支护结构、基坑内钢筋混凝土支撑及支撑钢构柱施工之外还要关注地下水控制;基坑开挖;支撑拆除;现场监测等问题。 2.1 工程特点及难点 工程的特点及难点可归纳为以下四个方面: (1)基坑面积大,开挖深度较深,是占地面积最大的基坑之一。 (2)工程所处的地质、环境条件较差,地层变化大,地质复杂,地下淤泥层较厚,地下水位高。 (3)施工场地非常狭窄,停车库基坑的东面和南面是交通繁忙的道路,西面紧靠民居,北面为文化公共建筑以及国家重点文物保护单位。在基坑开挖过程中必须严格控制边坡位移和土体的稳定。 2.2 基坑开挖 基坑挖深约11m,土方量接近12万m3,由于有两道混凝土内支撑加上工程场区超高近2m多,给挖土作业带来较大的难度,经研究和设计的要求,采用 “分层开挖,先撑后挖,修筑坡道,下坑装土” 的挖土方法。 第一层土:由+2.0m至-0.6m,用斗容量为0.9m3大挖掘机在地面直接挖土装车。 第二层土 :由 -0.6m至 -3.4m,在第一到支撑强度达到90％以上后进行,挖掘机在第一道支撑面标高处(下铺路基箱)作业,先回填土,修筑下坑坡道,让运土车开到坑内装土,土坡两侧