浅谈疏桩支护在基坑工程中的应用

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
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浅谈疏桩支护在基坑工程中的应用

曾锦标

广东永基建筑基础有限公司佛山顺德528300

摘要:基坑支护结构是一种临时结构,支护形式多样化,在保证安全的情况下应节约成本和时间,本文提出了疏桩支护的设计,并已应用到工程实践当中,得到了满意的效果。

关键词:基坑支护疏桩支护

0引言

随着城市的发展,越来越多的城市的政策限定了基坑支护结构不能超红线,对于缺少放坡空间的基坑,则只能采用悬臂支护或桩撑支护形式,对于土质情况好的地区,密排桩支护则偏于保守,经济性低,估本文提出了疏桩支护在土质较好的情况下的设计与应用。

1基坑开挖常规支护方式

基坑开挖的支护方式多种多样,但都有一定的适用性和经济性[1]。

放坡支护:安全性高,经济,施工速度快,但对周边情况要求高,需要周边开阔,有就足够的放坡空间。

钉墙支护:经济,但安全性不高,但对于开挖较深,土质较差的基坑位移一般难以控制,还有其土钉一般超出红线外,某些城市政策上不允许。

重力式挡墙支护:适用性不高,安全度较低,需要有一定的空间,但可满足政策上的要求,对于基坑开挖不深,周边环境对位移要求不高的基坑可适用。

悬臂式支护:适用于较浅的基坑,经济性低,对于土质较差的基坑,这种支护形式位移也大。

双排桩支护:适用于浅基坑或较深的基坑,对于超深基坑不适用,而周边环境对位移控制要求高的基坑也不宜采用;造价高,施工周期长。

桩锚支护:适用于深大基坑,造价相对低,施工方便,而且能较好控制位移,但锚杆一般都超出红线,在某些城市不能采用。

桩撑支护:适用于深大基坑,造价相对高,不受政策限定,能很好控制位移,但对开挖土方和主体结构施工有一定的影响。

基坑是一种临时的结构,若基坑设计采用的是桩锚或土钉墙的支护形式,那么一定会影响基坑周边地块或市政道路的施工,估现在越来越多的城市对基坑支护结构不能超红线这一点有了硬性的指标控制,那么对于缺少空间放坡的基坑,只能采用重力式结构、悬臂结构、双排桩结构、桩撑结构;对于红线离结构墙近的深基坑只能考虑用桩撑支护的形式,采用密排(桩间距两倍桩径范围内)桩撑支护,若基坑土质较好则非常的浪费,造价高,所以本文考虑,在土质好的情况下,采用一些措施保证桩间土的稳定,拉大支护桩的间距(大于两倍桩径以上),从而达到节省成本的和时间的效果,以下是本文作者设计的一个疏桩支护的基坑案例。

2疏桩支护在工程实际中的应用

2.1工程概况

本工程场地位于顺德区大良街道新桂南路与南屏路交汇处东南侧,用地面积约76×75平方米,拟建办公楼,占地面积约64×48平方米,主体6层,局部3~4层,框架结构,设有2层地下室。基坑周长约333m,开挖深度9.90m。

2.2地质条件[2]

①填土:填成时间超过5年,由粘性素填土组成,厚度约为2-3米。

②强风化层:强风化状态,裂隙发育,散体状结构,勘探孔均可见,上部岩芯呈硬土状,手捏可碎,局部夹少量碎岩块。

图1:工程地质剖面图

2.3周边环境

东侧和南侧为罗定邦中学校区及6层商住楼,西侧为新桂南路,北侧为南屏路及河涌,交通条件较好。新桂南路及南屏路路边有110kV和10kV地下电缆(埋深分别约1.6米、1.5米)、电信光缆、路灯供电线、高压线、污水及雨水管道等地下管线,东侧和南侧罗定邦中学校区内也有地下电缆、电信光缆及排污管道,西南侧有架空高压线

2.4支护形式的选取[3]

场地地质条件3米左右的填土,以下就是强风化岩,开挖9.9米,周边没空间放坡,9.9米全需要垂直开挖。

1.4.1方案选取[4]

1.复合式土钉墙支护形式,优点:经济,同时该支护形式非常适合这种土质,对后期地下室施工基本没有影响;缺点:土钉和锚索超出红线,该地区政策不允许,所以此方案不能采用

2.管桩+两道内支撑支护形式,优点:经济,施工速度快,能很好控制位移量;缺点:对于该地质,管桩的入土深度有限,不能满足要求,对土方开挖和地下室施工影响很大,考虑到施工可行性也不能采用。

3.悬臂密排灌注桩[5],优点:能很好控制入土深度,对挖土方没多大影响,对后期地下室施工影响也少;缺点:位移量大,造价高,施工速度慢,考虑到基坑安全性和经济性对此方案也不予考虑。

4.灌注桩(传统规范)+一道内撑,传统规范对桩间距的要求是:在满足桩间土体稳定的情况下,桩间距不宜大于2倍桩直径。优点:能很好控制入土深度,而且位移量少;缺点:造价高,施工速度慢,对土方开挖和地下室施工也有一定的影响。

5.灌注桩(疏桩)+一道内撑[6],优点:能很好控制入土深度,而且位移量少,造价相对低,施工可行性高;缺点:土方开挖和地下室施工也有一定的影响,需要考虑桩间土稳定性问题。

综合考虑,最终采用Ø1000旋挖灌注桩+上部3米搅拌桩+内支撑+桩间挂网喷砼的支护形式,其中旋挖桩间距为5米,该设计方案的难度是如何保证桩间土的稳定问题,方案如下:上部3米粘性填土,由于已回填五年有一定的自稳性,可考虑采用搅拌桩做超前支护,然后每开挖1米做挂网喷砼,网筋两端与灌注桩固定,3米位置处做一道腰梁,支撑就撑在腰梁上,其作用可以大大增加桩间土的稳定性,同时减少支护桩的桩身弯矩。3米以下是强风化岩,自稳性高,每开挖2米做挂网喷砼[5],网筋两端与灌注桩固定,则可以保证其桩间土的稳定性。详见平面和剖面图及效果图。

图2:基坑平面图图3:基坑剖面图

图4:实施效果图(开挖到设计标高)

2.5基坑周边位移情况[7]

整个基坑各项指标都符合规范要求,最大水平位移12.67毫米,周边道路最大沉降为18.10毫米,建筑物最大沉降为1.08毫米。

本基坑设计方案既保证了基坑及周边建筑物的安全,又为业主节省了大量时间和成本,得到了参建各方的一致好评。

3结束语

基坑支护结构是一种临时结构,在保证基坑周边建筑物及基坑本身安全的情况下,设计者应尽量的节省成本,对于土质好的区域,疏桩支护应该是一种比较好的选择方式。

参考文献

[1]基坑支护操作规程实施手册.中国建筑工业出版社2012:11-12.

[2]岩土工程勘察规范.GB50021-2001(2009版)

[3]曾锦标.德佳业商务中心基坑工程设计方案.

[4]建筑基坑支护技术规程.JGJ120-99

[5]建筑边坡工程技术规范.GB50330-2002

[6]建筑地基基础设计规范.GB50007-2002

[7]建筑基坑工程监测技术规范.GB50497-2009