高层建筑基坑工程设计的探讨.docVIP

精品论文 参考文献 高层建筑基坑工程设计的探讨 刘小明 　　深圳市国腾建筑设计咨询有限公司 　　摘要：随着我国城市化的快速发展使得城市建设用地越来越紧张，周边环境越来越严峻。城市规模日益增大，深基坑工程也急剧增加。。深基坑工程设计施工的影响因素较多，与其他工程相比，难度比较大。深基坑工程作为当前工程建设研究的重难点之一，直接影响我国工程建设整体的发展。本文结合工程实际，对高层建筑基坑工程设计进行探讨，以供类似工程参考。 　　关键词：高层建筑；基坑工程设计 　　1 工程概况 　　该项目地上部分为5栋30～35 层高层住宅、办公楼及 4～6 层商业，地下部分一般为三层，中间局部地下四层，总建筑面积约 29. 2万m2。其主楼主要为框剪、框筒、框架结构形式，采用桩筏基础；地库为框架结构形式，采用抗拔桩基础。该项目基坑呈不规则多边形，周长??? 700m，开挖面积约 28000m2。地下三层部分基坑挖深 13. 2m（局部 15. 1m），中间地下四层部分挖深 16. 8m；地下四层与三层间高差 3. 6m。 　　2 工程地质条件 　　建筑场地位于相对稳定地带。根据岩土工程勘察报告，基坑涉及到的土层以软粘土和粉土为主，场地土层分布及物理力学指标如表 1 所示。 　　表 1 场地土层分布及物理力学指标 　　图1 地质分区示意图 　　场地内潜水赋存于第①层中，由大气降水、市河及生活用水等补给，以蒸发、渗流等方式排泄，水位随季节变化；勘察期间测得潜水稳定水位一般为地面下0. 2 ～ 1. 8m，相当于黄海标高 2. 6m 左右，水位变化幅度约为 plusmn;1. 0m。承压水分为第Ⅰ层和第Ⅱ层承压水，其中第Ⅰ层埋藏于第④～ ⑥及⑧、⑨1层粉土、粉砂中，第Ⅱ层主要埋藏于深度 70m 以下的第（11）层砂土中。第Ⅰ层水头埋深为1. 7m 左右，综合渗透系数 K =1. 83m / d，经计算本基坑工程需考虑第 Ⅰ层承压水的影响。基坑的设计与施工中应针对上述地质条件采取针对性的措施。 　　3 周边环境 　　本项目拟建场地主要位于市中心老城区，原有建筑及民宅较多，场地内有大量的旧基础及大块建筑垃圾。市河从场地中间穿过，位于本场地范围内的市河在建设施工期间将截断，待工程建成后再贯通（利用地下二层空间建设一个涵管）。场地四周均为城市主次干道，交通繁忙，环境相当复杂，地下管线众多。 　　4 总体设计方案 　　4. 1 基坑特点 　　从基坑工程的规模、主体结构的特点、周围环境条件及土层地质条件等分析，本工程基坑特点显著。 　　（1）场地位于闹市区，周边分布较多的建构筑物，路下管线众多，周围环境复杂，即整个施工过程中，需保护的对象较多。 　　（2）场地内填土厚度较大，局部存在地下障碍物，给围护结构施工前的清障工作带来很多困难，为确保围护桩的施工质量，前期清障需到位。 　　（3）场地地层条件复杂，土层分布不均匀。好土区域分布有较厚的粉土层，基坑止水体系至关重要；差土区域分布较厚的淤泥质粉质粘土，土性较差，对控制基坑变形不利；同时基坑设计与施工需考虑承压含水层的影响。 　　（4）基坑开挖面积大，影响范围广，开挖深度深，需严格控制基坑开挖引起围护及周边环境的变形。 　　（5）基坑在中心市区，开挖出土速度难以得到有效保证，故施工周期控制比较困难，同时该基坑土方量十分可观，而且工程工期目标苛刻，应选取一种适合加快施工速度的基坑支护方案。 　　（6）基坑中部市河穿过，河道在施工前的处理问题也是本基坑工程设计中需重点考虑的因素。 　　4. 2 总体设计 　　图3 基坑围护剖面图一（差土区） 　　根据本基坑工程上述的几个特点分析，结合长三角地区类似工程的实践经验，经与业主方、施工方及其他各相关参建方的讨论，最终确定本基坑工程采用钻孔灌注桩挡土，三轴水泥土搅拌桩止水，同时竖向设置二道钢筋混凝土圆环水平支撑。 　　根据场地浅层土分布及基坑深度，好土区采用 850、950 灌注桩，插入比 1：0. 62；差土区采用 1000、1100 灌注桩，插入比 1：1. 03；基坑外圈采用单排 850@ 1200 三轴水泥土搅拌桩作止水帷幕。坑内地下三、四层高差部分（高差 3. 8m）采用了竖向结合水平土钉的支护结构，剖面图见图 2、3。 　　4. 3 承压水处理 　　对承压水的处理对策一般有隔断和降压两种选择，考虑到本基坑对变形控制的要求较为严格，设计对此处承压水采取了三轴水泥土搅拌桩止水帷幕隔断、坑内疏干的处理措施。该场地内第Ⅰ承压含水层相对较浅，相对隔水层第⑦层粉质粘土、第⑨层粉质粘土普遍较薄，隔断止水帷幕的平面范围及深度需根据承压水层及隔水层的具体分布确定，止水帷幕深度以穿透承压水层进入相对不透水层（具有一定厚度且稳定）为原则。由于局部区域