基于节约资源与可持续发展的基坑支护 (NXPowerLite).doc

浙江省建设厅科研推广应用项目 基于节约资源与可持续发展的基坑支护体系 工 作 及 研 究 报 告 浙江省建筑设计研究院 2009年10月 目 录 第一部分：总报告 第二部分：工作与研究报告 第一章 概述 第二章 可重复利用的基坑支护体系（SMW工法、钢支撑） 第三章 与主体结构相结合的基坑围护措施 第四章 复杂地层的基坑支护技术 第五章 基坑开挖的环境保护研究 第三部分：附件 1、已发表的论文 2、用户意见 3、查新报告  第二部分 工作与研究报告 第一章 概述 1.1 地下空间的开发利用现状 随着我国社会的发展和城市化进程的加快，地下空间的开发力度日益增大。为解决日益突出的停车问题，需建设大量地下停车库；为解决交通问题，需建设地铁和隧道；我国人口多，土地资源相对比较匮乏，因此地下空间的开发利用不断向深而大的方向发展。以杭州为例，目前单体基坑的平面面积已超过10万平米，如杭州西湖文化广场工程，基坑平面面积约15万平米；基坑最大的开挖深度已接近30m，如杭州地铁1号线江南风井的开挖深度达到29m，火车东站及武林广场站也达到28m，在民用建筑基坑中，杭州黄龙饭店设置了四层地下室，开挖深度达到20m。 基坑所处的环境条件也越来越复杂。特别是在城市市区，基坑边往往存在既有建筑物、道路、管线设施（包括市政、电力、煤气等等管线），如基坑失稳或变形过大，将造成后果严重的环境灾害，如周边建筑物沉降、倾斜、开裂甚至倒塌，道路下沉、开裂，管线破裂等等。这样的工程事故很多，如杭州地铁湘湖站北二基坑倒塌后造成21人死亡、风情大道全部瘫痪的特大事故；广东珠海祖国大厦基坑坍塌致使周边住宅倒塌；上海地铁四号线风井基坑事故致使地面建筑塌陷、周边管线破坏、江水倒灌。因此，基坑工程的安全得到了各方面越来越多的关注，安全问题是“重中之重”。 在漫长的地质演化及人类建设过程中，形成了不少复杂的地质条件。如在杭州不少区域，地下存在年代久远的旧河堤、江堤、驳坎、抛石等地下障碍物，涉及的土层厚度大者超过10m，埋深甚至达到20m，如杭州钱江新城，在第二长途通讯枢纽大楼至圣奥大厦沿线，地表下5~22m左右存在较厚的古钱塘江江堤；在旧城区，地基浅层存在深厚的杂填土，其成分包括旧基础、枯井、木桩等等；一些现代建筑拆除后，其原有的地下室、工程桩或围护结构成为新建工程的地下障碍物，如浙江广发大厦，其场地原为延安饭店，工程桩包括沉管灌注桩及预制方桩，这些旧桩给广发大厦围护结构及工程桩施工带来了很大难度；广厦邮政项目在围护结构施工前发现邻近华鸿科技创业大楼基坑围护的土钉已伸入到其建设场地，不预先清除土钉无法进行围护桩及工程桩的施工。 1.2常用的基坑支护形式及存在的问题 基坑支护形式的选取需要考虑的主要因素包括：基坑开挖深度、地质条件、场地条件及环境保护要求等等，常用的基坑围护形式有放坡、土钉墙、复合土钉墙、重力式挡墙、桩墙式支护结构、组合支护结构等等。 放坡开挖在开挖深度浅、环境及土质条件较好的基坑工程应用广泛，在杭州粉土地基上的应用最大开挖深度已达11m，但软土地基上成功应用的开挖深度一般不超过5m。 优点： 施工简单、建设工期快； 成本低； 地下室施工完成后如注意填料的选择，不会形成地下障碍物。 缺点： 需要较大的建设场地； 适用的开挖深度较浅； 在软土地基上基坑变形控制较难。 土钉墙或复合土钉墙在放坡开挖的基础上通过增设土钉、竖向加强体等措施，改善边坡土体的性质，提高其地基承载力，增加边坡的稳定和变形控制能力，应用范围在技术上较放坡开挖更广。但土钉伸入到坑外，形成永久的地下障碍物，可能会影响后续工程的施工，而且土钉如超越用地红线，还需得到相关部门的同意和协调好与周边的关系。由于土钉墙对基坑土方开挖的要求较为严格，在软土地基上，当开挖深度较深、土钉竖向道数较多时，施工常常因为土方开挖难度大而出现违规现象，从而容易引发工程事故。因此，在软土地基上土钉墙的适用开挖深度一般不超过5m，复合土钉墙的适用开挖深度一般不超过7m。 重力式挡墙一般由多排水泥搅拌桩或高压旋喷桩组成，通过边坡土体加固措施，使边坡的稳定得到保证，基坑变形满足要求。其主要优点是施工简单，土方开挖方便；但同时存在围护体占地面积大、对较深基坑变形控制效果不好的缺点。 桩墙式支护结构的应用最为广泛。常用的围护桩型包括沉管灌注桩、钻孔灌注桩等等；内支撑常用的为钢筋混凝土内支撑，有条件时也采用预应力锚杆（索）代替内支撑。目前工程中应用桩墙式支护结构的主要问题如下： 部分围护桩型施工过程存在较大的环境影响，如沉管灌注桩施工时存在震动及挤土效应。 围护桩在围护功能结束后不能重复利用，形成地下障碍物。 钢筋混凝土内支撑施工工期长，拆除困难，且拆除后成为建筑垃圾，不能重复利用。基坑平面尺寸较大时，这个问题更加突出。 采用