复杂地形环境下的深基坑围护技术

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1、复杂地形环境下的深基坑围护技术复杂地形环境下的深基坑围护技术施工技术与应用周敏上海市第二建筑有限公司摘要:在紧邻历史保护建筑的深基坑施工中,通过开展基坑施工安全监测,有效地实施信息化设计与施工经验,对拟采用的SMW工法,换撑体系进行了设计优化,不4Z~_v-程施工满足了设计要求,而且保证了基坑和周边环境的安全,同时也减少了项目投资.关键词:地形;基坑围护;方案优化;SMW工法;换撑;监测1工程概况1.1基坑情况介绍本工程主体建筑为地上20层,地下2层,裙房4层,总建筑面积30000m/,其中地下室建筑面积近4000m,地下室长度为82m.宽度为17m～26m

2、,基坑开挖面积1750m.,开挖深度为12m,局部电梯井,积水坑底板挖深为15m左右.12基坑围护及支撑系统(1)围护:本工程基坑围护采用SMW工法,采用~1000mm的水泥搅拌桩内插型钢(850mmx300mmx16mm~28mm),型钢长度为28m;基坑北面,东面采用~p850mm水泥搅拌桩内插型钢(70Omm×3o0mm×14mmx25mm),型钢长度为28m,水泥搅拌桩中水泥掺入量均为20%.(2)坑内加固:坑内加固采用双头型,~700mm的水泥搅拌桩,坑底以下(绝对标高一8.60m一13.50m)搅拌桩水泥掺人量为12%,坑底以上(绝对标高一8.6

3、0m一1.00m)搅拌桩中水泥掺人量为8%.(3)支撑系统:该基坑共设置三道支撑,第一道为钢筋混凝土支撑,第二道和第三道支撑考虑到该基坑的形状为狭长形,故在设计上采取市政支撑的做法.采用了3001nmX700mm的双拼型钢支撑,周边的围檩也采用700mmx300mm的型钢做围檩.同时结合该基坑为不规则形状,在基坑的东西两端第二道和第三道仍然设置了钢筋混凝土支撑.(4)栈桥:由于施工现场比较狭窄,无环通道路,南侧仅有的一条3m宽的道路,严禁挖土的重车从上面行走;故只能在栈桥上实施挖土,设计上利用第一道混凝土支撑设置了T字型栈桥.栈桥采用钢筋混凝土梁板式结构,栈

4、桥的支撑采用立柱桩.2基坑围护结构的设计优化2.1SMW工法优化(1)原设计.如上所述,本工程采用~lO00mm的SMW工法,内插H850型钢四插三,而基坑北面,东面采用q~850mm的SMW工法,H700的型钢四插三布置.(2)新设计.基坑北侧和东侧q~850mm更改采用~1000mm的SMW工法.内插H850mmx300mm~14mmx25mm型钢,但型钢的间距由原四插三改为三插二.型钢的长度不变.(3)优化过程.由于施工现场长度狭小,施工工期紧,为多工序平行施工.减少更换设备的工期延误,有效保证项目工期目标的实现,按围护结构等强度考虑,原q~850mm

5、SMW工法搅拌桩标准单元每m设计弯矩f型钢按三跳一布置即四插三):M=1232kN?rrdm,现型钢改用H850mm~300mm~14mm~25mm按二跳一布置即三插二.搅拌桩直径改为1000mm,更改后标准单元每m设计弯矩为:M=14169kN?n4n~1000nun搅拌土体强度大于(D850ran搅拌土体强度,围护墙在支撑体系不变的隋况下满足基坑安全要求.同时H850型钢的长度仍按原H700型钢的设计长度26m不变,搅拌体的长度也不变.但由于本工程围护结构紧靠地下室结构外墙,无间隙,故为确保地下室主体结构的尺寸,必须将所变更的两侧围护桩的中心线向外平移7

6、5ram方可保证新的围护墙体和原围护墙体坑内壁在同一位置.(4施工效果.在施工过程中加强信息化管理,数据表明,能够满足安全要求.设计优化后,两侧型钢的根数减少52根,总吨位减少约300t,节省投资110万元;扣除增加的搅拌桩,节省造价70万元;更为重要的是,减少了更换设备的时间.工期方面大大缩短,同时型钢根数也在减少,作业时间缩短,致使工期提前10d.2.2底板斜撑的优化(1)原设计.本工程由于紧邻国家文物保护建筑,故设计上在基坑围护方面较为保守.常规深基坑施工在基础厚底板浇筑完成后.一旦底板混凝土的强度达到70%,即可进行底板上方的最下面一次支撑的拆除,将

7、厚底板视为第一次换撑,然而本工程在设计上可能考虑到第二道支撑距基础底板面的高度较高,为5.55m,故在底板换撑的基础上又增加了l9根H型钢斜撑,斜撑下口撑在底板表面的预埋件上,上面撑在距底板3m高处的工法型钢上,与围护型钢焊接连接,在所有斜撑施工完成后,方可拆除最下一道支撑.具体见图1.(2)新设计.在基础厚底板浇筑完成后,我方结合基坑的累计位移量以及底板浇筑完成后基坑每天的变形速率,在现场召开专题会议.请设计参加,最终根据基坑位移的数据确定在底板强度达到设计要求的70%后,即可开始拆除第三道支撑.暂定取消斜撑,黧攒l[二]l￡浓援f麓瘦撩簧_峨=戥黝,L,

8、1龆lf-图1底板斜撑做法(随时根据基坑位移速率变化