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1、先裙楼后主楼地下室基坑的施工方案设计当建筑物由带地下室的主楼和不带地下室的裙楼组成时,通常的施工顺序是先施工主楼的地下室,然后再施工其它部分。但是,当遇到业主出于某种需要,要求必须先施工裙楼时,若能根据现场实际情况,充分利用各种有利条件,精心组织施工,既能满足业主要求,又可以保证施工顺利进行,达到安全、经济之目的,这是不同于常规的施工顺序与方法,现将曾在工程实践中处理过的此种问题介绍如下。 1工程概述某大厦由意大利某公司独自投资,建筑物占地面积3400m2,总建筑面积25800m2,由裙楼和主楼组成,其中主楼地下一层,地上十七层,局部十九层,总高度7113m,为
2、框架剪力墙体系；主楼西、北两面为三层框架结构裙楼。裙楼与主楼间设100mm宽变形缝。主楼地下室底板,中部厚115m,其余014m厚(在111m厚承台上),基桩为〈800mm、长46m的钢筋混凝土钻孔灌注桩；裙楼基础为柱下十字梁钢筋混凝土条形基础,底下为〈600mm、长13m的深层搅拌桩复合地基。地面标高-018m(底层室内地坪为±01000),主楼地下室底板底面为-611m,裙楼条形基础底面-214m。该工程场地地貌系滨海泻湖相海积平原,地面下23m范围内土层为第四纪全新统古泻湖相淤积形成的高压缩性软土,以下为一层海陆交互相沉积而成的粉质粘土,粉土和粉砂层。地下水
3、面埋深1m。各层土分布比较均匀,层厚比较稳定,地下23m向上土壤物理力学性能指标如表1。由于裙楼面向繁华街道,商用价值较高,业主急于对外出售,因此,在工程承包合同中明确要求,先施工裙楼,后施工主楼。土层物理力学性质指标物理指标力学性质指标土层土类层平均厚(m)含水率(%)天然重度(kNPm2)重力密度塑性指标内聚力(KPa)内摩擦角(度)①杂填土1.9②粉质粘土0.923.5202.7211.8585③-1粉土夹淤泥粉质粘土3.53515.232.6710.51112③-2淤泥粉质粘土16.743.5417.82.71311.6616 2主楼地下室基坑的施工方案
4、设计根据业主先施工裙楼,后施工主楼的要求,本工程地下室施工方案设计是在裙楼已施工的条件下进行的,其关键问题是在主楼地下室施工过程中,如何确保深层搅拌桩复合地基的裙楼的安全,并尽可能使方案经济、合理。为此,在进行该项施工方案设计时,主要采取以下措施。 2.1裙楼基础土方开挖为便于主楼地下室施工,减少深基坑支护费用,应尽量减轻深基坑壁土压力,为此,在进行裙楼基础施工方案设计时,确定裙楼基础土方采用大开挖方案,一次挖至-214m,裙楼基础施工完毕暂不回填,待主楼深基础土方回填至同样高度时,再同时回填,即相当于减少基坑深度1.6m,经计算,可降低主楼深基坑壁土压力85k
5、NPm。 2.2深基坑支护设计 (1)坑壁土体力学性质指标的确定,本工程主楼深基坑壁土体为裙楼基础的深层搅拌桩复合地基,其平面布置如图1,由图1可知,这种布置形式类似于深层搅拌桩格栅式重力挡土墙,但桩的间距、数量、格栅尺寸等与格栅式重力挡土墙的要求相差甚远,所以,不能将此视为深层搅拌桩格栅式重力挡土墙。但是,事实上,由于有深层搅拌桩的存在,坑壁复合地基土体抗剪性能必定有明显提高,若在支护结构设计中,不考虑深层搅拌桩的作用,显然是不合理的,且是不经济的。所以,在进行主楼深基坑支护设计时,采用复合地基的方法,确定坑壁土体力学性质指标更接近实际情况。其计算公式如下c
6、=mc桩+(1-m)c±(1)φ=mφ±+(1-m)φ±(2) 上两式中,c、c桩、c±分别为复合地基、深层搅拌桩、地基土的粘聚系数,φ、φ桩、φ±分别为复合地基、深层搅拌桩、地基土的摩擦角,m为深层搅拌桩置换率。由工程概述可知,主楼深基坑壁主要是③-1层土,所以,可以该层土的力学性质指标代表深基坑全深范围土壁土的力学性质指标,即c±=01011MPa,φ±=12°；现场试桩测得该层土深层搅拌桩的力学性质指标为c桩=0112MPa,φ桩=2315°；m的计算图形如图1中阴影部分,根据图1计算得m=01151。将土、桩力学性质指标和m值代入上述(1)、(2)式计算
7、得c=010275MPa,φ=1317°。 2.3支护型式的选择及计算 考虑本工程主楼的承台外侧与深层搅拌桩外侧净距仅250mm,裙楼基础土方开挖后,基坑实际深度只有3.7m等实际情况,通过综合比较,采用拉森型钢板桩作为支护结构。 在裙楼重量产生的附加荷载54kNPm2条件下,用平衡法(自由端法),分别根据用复合地基法计算的c、φ值和不考虑深层搅拌桩作用的非复合地基法的c±值和φ±值计算支护结构内力,其结果如表2。由表2可知,是否考虑深层搅拌桩的作用,对基坑维护结构内力计算结果影响很大。 注:两种方法计算的埋深值相差不大。本工程选用8m长的ⅢK-1型钢板桩
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