内撑式灌注排桩支护结构设计与施工在软土基坑工程中的应用.pdf

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1、：。：臀：月髦爹s缸^煳磊。焉苞把砌b嚣：警嚣三墨内撑式灌注排桩支护结构设计与施工在软土基坑工程中的应用向元宏(湖南省第一工程公司，湖南长沙410000)摘要：本文结合实例和工程地质条件，详细阐述了软土地质条件下基坑支护结构的围挡和支撑类型的分析比选过程与支护方案设计要点，并对本基坑工程采用的内撑式灌注排桩支护结构施工与信息化监测技术进行了深入探讨。实践证明，由于采取了合理的支护结构方案，本工程取得了良好的实际效果。关键词：软土基坑；灌注排桩；内支撑；动态监测中图分类号：TU753文献标识码：B文章编号：1672—401l(2

2、010)03—0088—03O引言对于建筑基坑支护结构，虽然设计人员根据地质勘察资料和使用要求一般都进行过较详细的计算，但由于工程地质的复杂性和离散性、土层取样的扰动和试验误差、设计计算方法假定和荷载取值误差、挖土和支撑等施工条件的改变、突发和偶然情况的发生等，支护结构的设计内力与结构的实际工作状况往往难以准确一致。因此，必须在基坑开挖与支护结构使用期间对支护结构和周围环境进行监测，随时掌握土层和支护结构的变化情况，以及周围环境的变形情况，将观测值与设计计算值对比和分析，随时采取必要的技术措施，保证安全施工，也为完善设计理论及

3、今后的施工提供宝贵的资料，具有十分重要意义。1工程概况湖南某高层商住综合楼建筑，地下室1层，地上18层，其中裙楼3层，总建筑面积为23400m2，采用框架一剪力墙结构，基础采用静压高强钢筋混凝土管桩。基坑开挖尺寸为：长61111，宽36m～45in，深度4，05nl一5．3111，属大面积基坑开挖工程。虽然周围居民房屋少，干扰也少，但基坑开挖线距城市主干道路行道仅8111左右，人行道下埋有煤气、通讯、电力及给排水等生活设施管道，施工需确保其安全。根据本工程地质勘察报告，地下水主要为上层滞水，水位埋深1．5m一3．6rtl，水量

4、中等，易受地表水和季节降雨影响。土层主要物理力学性质指标见表1。表1场地土层物理力学性质指标厚度W1C七L土层IL(tit)(％)(kN／m3)(kPa)(。)(kPJt)①杂填土2．8—3．1m81095②粘土0．4～1．3m40．618．31．0960．632516108③淤泥13．2一17．1m68．615．51．8321．527．5lI．555@粉质粘土2．7～7．Om3l-l19．40．8370．433015．92302基坑支护结构方案的纷析选择与设计该工程支护结构为临时性的结构物，地下工程施工完毕后就失去了作用，因

5、此，应在确保围护结构安全的前提下，尽量节省投资根据设计资料和工程地质资料分析：本工程基坑深度虽然不太大，但与该场地相邻的道路下堙有给排水、煤气、通讯、电力等管线，土质为深淤泥层，呈流塑状，属于软土基坑。因此确定本工程支护结构的设计原则为：应在基坑开挖及地下室暴露期间围护结构首先要安全稳定；保证土体的结构稳定、避免土体挠动、隆起，避免对工程桩造成影响；保证该场地相邻道路下管线的安全；施工场地地下水位高，应防止降水对周围环境及地下管网的不良影响。2．1基坑支护结构的优选常用支护结构有：钢板桩、地下连续墙、喷锚支护、人工挖孔桩、灌注

6、桩支护墙等。结合本工程地下水较丰富、土层软弱以及对环境和工程安全、工期、造价的要求，经过对各种支护结构适应性对比分析论证，本工程决定选用静压沉管灌注桩排桩作为基坑围护结构。2．2基坑支撑结构的选型分析支撑结构按设置位置在坑内还是在坑外分为内支撑和拉锚；按支撑所用材料分为钢支撑和钢筋混凝土支撑。由于本工程土层软弱，不能采用拉锚式，采用内支撑形式受力更合理；本基坑开挖深度不大，选用一层内支撑即可满足要求。钢支撑具有安装、拆除方便，可以施加预应力，并可根据围护桩变形监测，调整预应力限制围护墙变形发展的优点；但也有整体刚度相对较弱、容

7、易失稳、施工技术难度高、投资大等缺点。钢筋混凝土支撑可根据基坑平面形状优化布置成直线、曲线等形式；随着挖土的加深，根据监测数据，方便地变化构件截面和配筋，以适应其内力的变化要求；施工工艺简单，整体刚度大、安全可靠。钢筋混凝±内支撑比较适合本工程实际情况。2．3基坑支护结构方案设计经多方案对比分析后，本工程采用静压沉管灌注桩做围护挡墙结合一层内撑式钢筋混凝土支撑的基坑开挖围护结构。根据《混凝土结构设计规范》规定，经计算取灌注桩桩径700mill，设计桩长13．8m(不计预制桩尖)；灌注桩混凝土强度等级C25，最大粗骨料粒径小于4

8、0mill，坍落度80mill—100mill，预制桩尖砼采用(35。水平内支撑采用钢筋砼网格梁形式，在网格相交处设置临时立柱，立柱在底板以下为研oo静压沉管灌注桩，底板以上为钢格构柱，共计6根；压顶圈梁及内支撑为现浇钢筋混凝土，混凝土强度等级采用C25。围护桩中心间距约为1