超深基坑工程國際金融論文

Word-7-超深基坑工程國際金融論文

隨著城市地下空間的開發(fā)，越來越多的超大超深基坑涌現(xiàn)出來，本文具體介紹深圳安全金融中心超深基坑的設(shè)計和施工計劃，并將設(shè)計計算結(jié)果和現(xiàn)場實測結(jié)果舉行了比較，實測結(jié)果表明，基坑采納鉆(沖)孔混凝土灌注樁+4道內(nèi)支撐+高壓旋噴樁和袖閥管注漿結(jié)合的計劃是平安可行的。

超深基坑工程國際金融論文

1基坑支護(hù)設(shè)計計劃

1.1基坑的特征和難點利用前面工程概況、周邊環(huán)境和地質(zhì)條件的分析，本基坑工程存在以下特征和設(shè)計難點[2-7]：(1)基坑開挖深且大：主塔基坑開挖深度達(dá)33.8m，裙樓基坑深度達(dá)30.8m，基坑長約170m，寬約120m，周長約550m，33.8m的開挖深度屬于超深基坑。

(2)基坑開挖面積及土方量均較大：開挖面積大約18000m2，開挖土方約55萬m3，基坑處于鬧市區(qū)，且工期緊，設(shè)計時要考慮施工和出入便利。

(3)含有軟土層和透水層：場地內(nèi)有軟土層：人工填土，粉質(zhì)黏土層，中粗砂、粉細(xì)砂和粗礫砂強(qiáng)透水層。

(4)周邊環(huán)境復(fù)雜：基坑四面有多棟在用的高檔商場、住所及辦公樓，基坑開挖要考慮對建造物的影響，建造物邊線距離基坑邊大部分在20m左右，且要考慮基坑施工期間不能對居民區(qū)和商鋪營業(yè)產(chǎn)生影響。

(5)附近有市政管線和地鐵1號線：最近的電纜管線距離基坑邊惟獨(dú)3.8m，北側(cè)還有正在運(yùn)營的地鐵1號線，地鐵口及風(fēng)亭緊鄰基坑邊，最近處僅3.0m，東側(cè)有擬建的高鐵線，距基坑邊24.3m。

(6)周邊環(huán)境對基坑變形要求嚴(yán)格：本基坑工程的平安等級為一級，按新規(guī)范基坑水平位移控制在60mm(0.25%H，H為基坑深度)即能夠，但因為接近有地鐵，地鐵運(yùn)營要求地鐵相關(guān)構(gòu)筑物位移不超過20mm，

軌道豎向變形不大于4mm，對基坑開挖深度達(dá)33.8m，且存在透水層的狀況下，這個位移控制對支護(hù)設(shè)計提出了很高的要求，支護(hù)難度相當(dāng)大。

(7)超深超大樁基施工：基礎(chǔ)采納人工挖孔樁，主塔的樁徑達(dá)到8.0m(開孔9.5m)，其他基礎(chǔ)樁直徑為5.7m(開孔6.8m)，樁徑超大，國內(nèi)外罕見，巨型樁的開挖成孔難度大，深度最大為30m，因此，基坑支護(hù)設(shè)計時要充分考慮基礎(chǔ)施工，不僅支護(hù)體系和支撐立柱要避免基礎(chǔ)樁大直徑挖孔樁，且要考慮土方開挖及出土的需要。

1.2基坑支護(hù)計劃選型分析及選取思路基坑設(shè)計計劃選取需要考慮的因素有：基坑平面外形及尺寸，基坑平安等級及開挖深度，巖土體的性狀及地下水條件狀況，基坑周邊對變形的要求，主體地下結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)形式，施工計劃的可行性，施工工期和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。

(1)錨索與內(nèi)支撐的比較因為本基坑開挖深度較大，且周邊具有市政管線、地鐵和建(構(gòu))筑物等，錨索的長度會在基坑受到限制，與錨索計劃相比，內(nèi)支撐方式較好。

(2)地下延續(xù)墻與排樁比較分析按照等效剛度原理排樁換算的延續(xù)墻厚度見表3，按照深圳地區(qū)排樁和延續(xù)墻施工技術(shù)、材料價格狀況，普通地下延續(xù)墻的造價約為排樁造價的1.5～2.0倍。

排樁在深圳地區(qū)基坑中應(yīng)用較多，主要有旋挖樁和鉆孔咬合樁，相比其他樁型，排樁的施工工藝成熟，施工設(shè)備多，綜上所述挑選排樁+內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)。

(3)樁型和支撐型式挑選普通基坑支護(hù)現(xiàn)在常用挖孔樁、泥漿護(hù)壁鉆孔樁、旋挖樁與咬合樁等，本基坑開挖達(dá)33m，加上支護(hù)樁的嵌固深度，支護(hù)樁長在40m左右，且存在砂層，因此不宜采納人工挖孔樁;其它在市區(qū)施工，

泥漿護(hù)壁鉆孔樁灌注樁對環(huán)境有一定影響;相比來說，旋挖樁較適合本項目，其成樁速度快;咬合樁入巖困難，不宜采納，經(jīng)過綜合比選，最后采納旋挖樁支護(hù)。

基坑支撐體可挑選縱橫網(wǎng)格狀支撐或環(huán)形支撐，因為該工程塔樓中心為"鋼骨勁性混凝土'核心筒，主塔樓外框采納8根巨型鋼骨混凝土柱、7道巨型斜撐和7道環(huán)帶桁架構(gòu)成，見施工照片圖4，因此考慮其施工限制，

支撐采納采納鋼筋混凝土雙環(huán)支撐結(jié)構(gòu)，其中南側(cè)采納單環(huán)支撐，北側(cè)單環(huán)直徑較大，采納了環(huán)中套環(huán)的內(nèi)支撐，圓環(huán)與支護(hù)樁之間采納4道鋼筋混凝土撐。

綜合考慮各種因素，終于基坑支護(hù)計劃為：鉆(沖)孔混凝土灌注樁+內(nèi)支撐(圓環(huán))+四面封閉式止水帷幕的支護(hù)計劃。

1.3基坑詳細(xì)支護(hù)設(shè)計計劃挑選基坑支護(hù)計劃要綜合考慮地質(zhì)條件、地下水、上部結(jié)構(gòu)、場地平面布置、基坑周圍環(huán)境及經(jīng)濟(jì)性等因素。

基坑終于支護(hù)計劃采納：鉆(沖)孔混凝土灌注樁+4道內(nèi)支撐+高壓旋噴樁和袖閥管注漿結(jié)合的計劃，基坑平面圖見圖5。

支護(hù)樁采納混凝土鉆(沖)孔灌注樁，樁徑有1600mm和1400mm兩種，北側(cè)(逼近地鐵)支護(hù)樁采納1600@1800，其他支護(hù)區(qū)域1400@1600(見圖6～8)。

混凝土強(qiáng)度等級為C30，設(shè)置4道鋼筋混凝土內(nèi)支撐，并設(shè)置了兩道大圓環(huán)鋼筋混凝土支撐，其中支撐與地下室底板錯開，主體結(jié)構(gòu)核心筒布置在圓環(huán)撐內(nèi)，這樣核心筒施工不受支護(hù)的影響，

其中主塔位置的大圓環(huán)支撐采納雙圓環(huán)形式，外環(huán)內(nèi)徑為92.5m，內(nèi)圓環(huán)內(nèi)徑62.5m，裙樓區(qū)域采納單圓環(huán)布置，圓環(huán)內(nèi)徑為60.0m，詳細(xì)內(nèi)支撐構(gòu)件尺寸和截面見表4。

立柱采納鋼管混凝土，立柱設(shè)置均避免了基礎(chǔ)及主體結(jié)構(gòu)的柱，鋼管立柱有900mm、800mm和700mm3種規(guī)格，壁厚20mm，C30混凝土填充鋼管，鉆(沖)孔混凝土灌注樁為立柱基礎(chǔ)。

1.4基坑止水設(shè)計計劃前面分析可知，場地內(nèi)含透水層(中粗砂、粉細(xì)砂及粗礫砂層)，且最支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形控制要求比較嚴(yán)格[12]，因此，采納什么計劃止水對該基坑十分重要，

是確?；又苓叺罔F和建造物平安的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，結(jié)合支護(hù)計劃和地質(zhì)條件，最后采納三重止水措施：高壓旋(擺)噴樁+袖閥管注漿+掛網(wǎng)噴射混凝土，詳細(xì)止水設(shè)計計劃見圖9。

止水帷幕施工完成后舉行了圍井抽水實驗，結(jié)果表明：雙重止水效果良好，止水帷幕蔓延體的滲透系數(shù)達(dá)到10-6cm/s。

1.5基坑監(jiān)測計劃設(shè)計因為基坑周邊環(huán)境復(fù)雜，基坑設(shè)計中對基坑監(jiān)測布置了比較全面的基坑支護(hù)監(jiān)測體系，主要監(jiān)測內(nèi)容有：支護(hù)樁深部水平位移(測斜管)、支護(hù)樁頂水平位移和沉降觀測、混凝土圓環(huán)及支撐布應(yīng)力應(yīng)變、地下水位、地面沉降、孔隙水壓力、基坑內(nèi)外土壓力及支護(hù)樁內(nèi)力，測點平面布置。

2基坑土方施工計劃

本基坑開挖量達(dá)到55萬m3，出土計劃和施工辦法是工程能否按期完成和控制基坑施工對周圍建造物影響的重要環(huán)節(jié)之一，基坑設(shè)計時為了出土便利和塔樓基礎(chǔ)施工的限制，分離在北側(cè)和南側(cè)采納了環(huán)撐，北側(cè)塔樓的內(nèi)圓環(huán)內(nèi)徑為62.5m，南側(cè)裙樓區(qū)域圓環(huán)內(nèi)徑為60.0m內(nèi)徑。

為了加快出土速度，在南側(cè)環(huán)形支撐內(nèi)布置了出土棧橋，棧橋?qū)?m，棧橋內(nèi)側(cè)有1m寬的應(yīng)急人行道，車道表面設(shè)置了20mm厚的防滑凹槽，兩側(cè)有1.2m的防護(hù)欄。

棧橋采納鋼管立柱及槽鋼連梁銜接，且與基坑內(nèi)支撐和環(huán)撐是分開的，坡道頂部澆筑350mm厚的鋼筋混凝土板，現(xiàn)場施工后的現(xiàn)場狀況見圖11。

基坑土方主要利用棧橋運(yùn)送出去。

3基坑監(jiān)測結(jié)果分析

圖12是4個測斜管實測的支護(hù)樁水平位移(QS1和QS2布置在北側(cè)，QS3和QS5布置在東側(cè))，支護(hù)樁的最大水平位移在20位置附近，QS1的最大值為25.13mm，QS2的最大值為24.23mm，QS3的最大值為20.34mm，QS5的最大值為18.49mm。

圖13是通過理正深基坑軟件計算的QS1測斜管對應(yīng)的支護(hù)斷面，計算出的最大位移為31.40mm，實測值小于計算值，基坑監(jiān)測結(jié)果沒有達(dá)到設(shè)計提出的預(yù)警值，基坑仍處于平安狀態(tài)。

目前該項目的地下室部分已施工完，現(xiàn)場狀況見圖14。

4結(jié)論

隨著城市地下空間的開發(fā)，越來越多的超大超深基坑涌現(xiàn)出來，本文具體介紹深圳安全金融中心超深基坑的設(shè)計和施工計劃，并將設(shè)計計算結(jié)果和現(xiàn)場實測結(jié)果舉行了比較，實測結(jié)果表明，基坑采納鉆(沖)孔混凝土灌注樁+4道內(nèi)支撐+高壓旋噴樁和袖閥管注漿結(jié)合的計劃是平安可行的。

同時也能夠得出如下可供同類工程參考的建議：(1)對于超深基坑，一種支護(hù)計劃已很難滿足復(fù)雜基坑的設(shè)計，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件、周邊環(huán)境和性價比等選用多種支護(hù)型式組合的設(shè)計辦法。

(2)當(dāng)基坑處于城市交通繁忙地段，基坑周邊有市政道路或建造物時，基坑施工期間對變形控制要求比較高的，最好采納支撐剛度比較大的支護(hù)計劃，同時開挖挨次對基坑變形也影響較大。

(3)含有透水層地質(zhì)時，基坑止水計劃尤為關(guān)鍵，本實例中采納了多重止水計劃：高壓旋(擺)噴樁+袖閥管注漿+掛網(wǎng)噴射混凝土，現(xiàn)場抽水實驗