浅析某大型基坑多级支护设计与施工.pdf

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1、浅析某大型基坑多级支护设计与施工章正宜(湖南省第六工程有限公司，湖南长沙410007)摘要：本文通过某大型基坑多级支护设计、施工情况。介绍了在高含水率、深、厚的淤泥质的地质条件下，如何利用现有的条件进行支护设计和施工的经验。为今后类似的工程设计和施工提供一定的参考。关键词：基坑支护；水泥土挡土墙；安全系数；PHC桩中图分类号：7I．【J753文献标识码：B文章编号：1672—4011(2010)03一0084一031基坑工程概况本工程主厂房建筑面积28593m2，主厂房单、双跨排架钢结构体系，柱距18m，柱基为钢筋混凝土独立基础埋深4．5m一6m；机组设备基础为钢筋混凝土地

2、下结构埋深4．5na-7m，局部达10rtl；电气室地下室埋深约5m。柱基和主要设备基础采用长约45m一50mPHC桩。除原料和成品跨外，热镀锌跨生产线长330111，宽48m，基坑开挖面积大且坑内高低错落，具有25个不同的标高，±方开挖及PHC桩保护难度极大。2工程地质条件场地地貌属海陆交互相冲积平地，原为农田及鱼塘，覆盖土层厚度约40tn一52m，其中吹填沙、淤泥及淤泥质土、松散粉细砂均为软弱土。尤其淤泥层厚度达13ra一30m，含水率高达62％，呈饱和流塑状，C、西值极低(分别为6kPa及8。)。而柱基和绝大部分设备基础均落于淤泥层范围之内，场地地下水量教丰富，补给来

3、源主要受大气降水及砂层的侧向迳流补给，同时地下水位受涨潮落潮影响。拟建场地各土层特性如下：1层(吹填砂)。土层厚度1．8nl一4．2m，土层顶标高为5．88nl一6．74m，松散、高压缩；2—1层(淤泥)。土层厚度13nl～33m，土层顶标高为1．68Ill～6．21nl，流朔、高压缩；2—2层(粉质粘土)。土层厚度0．9m一8．4m，土层顶标高为一23．36m一一9．17m，可塑、中压缩性；2—3层(粉细砂)。土层厚度0．7m一11．9nl，土层顶标高为一26．52m一一10．34nl，松散、中压缩性；2—4层(中粗砂)。土层厚度1瑚一12．8m，土层顶标高为一32．22

4、m一一11．39m，稍密；2-5层(淤泥质土)。土层厚度1m一12．8m，土层顶标高为一31．13m一一13．39nl，软朔、高压缩；2—6层(粉质粘土)。土层厚度1．1m一19．6m。土层顶标高为一36．16m一一16．27m，可塑、中压缩；场区地下水较丰富，地下水位受涨落潮影响。对钢筋和砼结构无腐蚀性，对钢结构具有中等腐蚀性，场地抗震设防烈度为7度。根据工程勘察报告，本项目主厂房工程基坑支护设计岩土物理力学参数取用值见表1。3支护方案设计3’1支护说明表1岩±力学参数取值天然重度r抗剪强度指标桩围土岩摩岩i名褓与层青粘聚力C内摩擦角擦力标准值(kN／m3)(kPa)量(

5、。)Qg(kPa)吹填砂118O258淤泥2—116．2686粘质土层2—21827720粉细砂2—31802510中粗砂2—418．5O3020淤泥质土2—5171258粉质粘土2—618．233825粉细砂2—71802815中粗砂2—81903530强风化花岗岩3—12l120301200中风化花岗岩3—2262000355000弱风化花岗岩3—32740004010000由于柱基和绝大部分设备基础堙置于淤泥层中。不利于基坑出土和放坡开挖，而且工程场地内有大面积、高密度的PHC桩，应用支护锚杆和内支撑技术不大可能，所以为了基坑边坡的稳定及变形控制、开挖过程PHC桩的保

6、护，本着技术可靠、节约投资、因地制宜、方便施工的原则，针对不同部位分别确定了三种支护形式：(1)原料跨、成品跨独立柱基、厂房外地下管廊，深度4m一5m，采用钢板桩支护。(2)热镀锌跨柱基、电气室及一般设备基础，深度31'11～6nl，采用水泥搅拌桩多级支护。(3)较深设备基础，开挖深度大于5．0m，采用劲性(树根桩)水泥搅拌桩支护。3．2支护形式3．2．1格栅式水泥搅拌桩支护热镀锌跨柱基、电气室及一般设备基础，深度小于5m部位采用单级多排格栅式水泥搅拌桩围护：深度5nl一7nl部位采用两级多排格栅式水泥搅拌桩围护。格栅式水泥搅拌桩采用町00双头搅拌机成桩，相邻桩搭接长度不小

7、于20cm，采用普通32．5级水泥、掺量15％、水灰比0．55。格栅布桩避开工程桩，截面置换率约0．815，水泥土28d强度q。>／0．5MPa。为了更好发挥支护桩之间的整体效应，基坑开挖之前基坑外围挡墙顶开抗剪槽并浇注150厚素砼压顶，对于基坑内开挖深度较大的内基坑支护挡墙顶开抗剪槽并浇注200厚钢筋混凝土压顶。3．2．2劲性(灌注桩)水泥搅拌桩支护部分设备基础开挖深度达一6．1m，宜采用臂板式支护结构，但在淤泥中直接成桩或成墙质量均难以保证，本方案结合基坑水泥搅拌桩加固，在开挖深度超过一5．0m的深坑周围搅拌加