环形支撑在不规则形状深基坑支护中的应用

浙江建筑，第３０卷，第２期，２０１３年２月　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏ１．３０，Ｎｏ．２，Ｆｅｂ．２０１３　环形支撑在不规则形状深基坑支护中的应用　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｎｎｕｌａｒ　Ｂｒａｃｉｎｇ　ｉｎ　Ｒｅｔａｉｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　Ｄｅｅｐ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　Ｐｉｔ　ｗｉｔｈ　Ｉ　ｒｒｅｇｕｌａｒ　Ｓｈａｐｅ　岑仰润，陈俊辉，姚　晶　Ｃｅｎ　Ｙａｎｇｒｕｎ，Ｃｈｅｎ　Ｊｕｎｈｕｉ，Ｙａｏ　Ｊｉｎｇ　（杭州市勘测设计研究院，浙江杭州３１００１２）　摘要：结合工程实例，论述了环形支撑在不规则形状深基坑中的应用，并且采用环形支撑很好地控制了基坑变形，方便了土　方开挖和基础施工。这对类似工程具有参考意义。　关键词：深基坑；环形支撑；排桩；止水帷幕　中图分类号：ＴＵ４７３．２　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００８—３７０７（２０１３）０２—００２７—０４　１工程概况　场地涉及基坑开挖土层主要为①杂填土，②　粉质　黏土，②　黏质粉土，③淤泥质黏土，④。粉质黏土，　本工程位于杭州市西湖区，西邻道路，南侧为已　④　砂质粉土，⑤淤泥质黏土，⑥。黏土，⑥：黏土，该　建建筑，工程主要由１幢１５层高层及２层地下室组　场地地质情况见表１。基坑范围内典型土层分布情　成。建筑物结构采用框剪结构，工程桩采用大直径　况见图１。本工程场地地下水主要为浅部孔隙型　钻孔灌注桩。基坑开挖深度为１１．２５～１２．４０　ｍ。　潜水。　表１　土层物理力学性质指标　注：本表各参数取自岩土工程勘察报告中场地各地基土参数总表，＜＞内为经验指标。　收稿日期：２０１２—０６—２１　作者简介：岑仰润（１９７７一），男，浙江宁波人，高级工程师，从事勘查设计工作。　浙江建筑　２０１３年第３Ｏ卷　场地周边环境条件较复杂：基坑东侧分布多幢　２～３Ｆ砖混结构居民楼；基坑南侧分布多幢６Ｆ砖混　结构居民楼（浅基础）；基坑西侧为已建厚仁路，道　路下埋设了１１０　ｋＶ电缆、污水管、雨水管等市政管　线；基坑北侧为河浜（现状水位高约一３．５０　ｍ），河　浜以北为居民楼。基坑周边环境情况见图２。　２基坑支护设计思路¨　综合分析本基坑地质条件、基坑开挖深度和周　围环境条件，本工程基坑围护设计需要考虑以下　几点：　（１）基坑开挖深度较深，普遍开挖深度为１１．２５　ｍ，　局部挖深达１２．４０　ｍ。　（２）基坑周边环境条件复杂，周围为道路和已　建建筑，施工阶段对变形控制要求高；地下室外包线　与用地红线比较近，不存在放坡卸土条件。　（３）基坑开挖深度范围内由存在力学性质较　差的③、⑤层淤泥质黏土层，在基坑北及西侧５　⑥　粉质黏土　ＱＱＪ　层淤泥质土出露较浅处，坑底位于５层淤泥质　土Ｅ。　图１　基坑围护典型剖面图　图２基坑总平面图及监测点布置图　第２期　岑仰润等：环形支撑在不规则形状深基坑支护中的应用　２９　（４）除北侧外，基坑其余几侧普遍分布④　层砂　质粉土，④，层砂质粉土具有一定的渗透性。　综上所述，并结合邻近类似工程经验，本工程采　用钻孔灌注排桩结合二道钢筋混凝土内支撑的支护　结构，坑外采用　８５０＠６００标准套打的三轴水泥搅　拌桩挡土止水，坑内采用简易深井疏干降水。支撑　的平面布置采用环形支撑结合边桁架的形式，受力　明确、变形控制较好，为土方开挖和基础施工创造了　便利空间，节约了工程造价。在基坑中心设置截面　为１．２　ｍ　Ｘ　０．８　ｍ、直径为４６　ｍ的钢筋混凝土圆环　梁，中心圆环梁和桩顶冠梁或桩问腰梁用０．８　ｍ×　０．７　ｍ（０．８　ｍ×０．７５　ｍ）的钢筋混凝土内支撑梁连　接，形成闭合的水平内支撑体系　。圆环梁上的立　柱桩间距适当加密，一般控制在１０　ｍ以内。典型支　护剖面见图１。　３　基坑支护监测结果　３．１　监测布置方案　本工程地质条件及周边环境条件复杂，开挖深　度大，在基坑施工过程中进行了第三方的现场监测。　监测人员于２０１１年３月１日进场埋设了监测设施，　并随后进行了初始数据的测试。监测人员随着基坑　的开挖及地下室施工进行了跟踪监测，至２０１１年　１２月３０日结束监测工作。在施工过程中共进行了　深层土体水平位移（共９点）、支撑轴力（每道支撑６　组，共１２组）、沉降点（地面、立柱桩沉降、冠梁、周　边道路和建筑物等，共６１点）、水位（共９点）等几　项监测内容。　３．２基坑边坡深层土体水平位移特征　典型坑外深层土体水平位移一时问曲线见　图３。　监测结果显示，本工程基坑边坡深层土体水平　位移具有如下特征：　（１）基坑侧壁最大水平位移在２０．１３～４４．３１　ｍｒｎ之　间，均发生在地面下６～８　１１＂１左右深度；基坑周围土　体水平位移均较小，在安全范围内，且最终趋于　稳定。　（２）由图３可以看出，土体位移各测点因挖土　深度增大而增加，土体位移各测点均未超出控制指　标，达到了预期控制变形的要求。　位移／ｍｍ　一５　０　５　１０　１５　２０　２５　３０　３５　４Ｏ　４５　５Ｏ　鑫　图３典型坑外深层土体水平位移一时间曲线　３．３基坑支撑轴力特征　典型支撑轴力一时间曲线见图４、图５。　第一道支撑轴力总量变化时程曲线　变化量／ｋＮ　０　２　０００　４　０００　６　０００　８　０００　１０　０００　１２　０００　４－１２　冒●—■　１－■舅■　＇　５．１　融　５．２０　Ｉ　６．８　６．２７　舞　１　Ｉ　ｊ　‘　－Ｉ　　ｌ　窭７．１６　Ｊ　●　ｉ　　ｒ皿　强　●　ＩＩ　　！　ｌ蓐　８．４　‘　ｌＩ　８．２３　－　Ｌ’　｝　ｊ　；　　’１　９一ｌ１　…１　●　●　：　一…：‘＝　Ｉ　｝　●　９－３０　：　…　●　●　ｊ　＿　●　ｌ０．１９　一　Ｉ。。　●　Ｉ　ｌ　：　ｌ１．７　一ＹＬ１．１　＋ＹＬ２－１　＋ＹＬ３一ｌ　—＊一Ⅵ｜４一ｌ　＋ＹＬ５－ｌ　＋ＹＬ６．１　图４　第一道支撑轴力一时间曲线　３０　浙江第二道支撑轴力总量变化时程曲线　变化量／ｋＮ　０　２　０００　４　０００　６　０００　８　０００　１０　０００　１２　０００　５＿ｌ６　＇　■■＿ｌ　，【●＿■■一　５－３ｌ　６・１５　＿　】ｊ　ｌ　ｌ鼍　ｔ　矮６＿３０　瞳。　皿　垄　鼍　Ｉ一’　ｉ　Ｉ　匿　熙７．１　５　曲ｌｌ　ｉｌ　量　ｉ　霍ｊ　Ｐ｝　７—３Ｏ　Ｉ　｛　●　Ｉ　ｌＪＩ　　Ｅ：！　ｊ　Ｅ｝＝　８・１４　ｂ　●■一－ｉ－　Ｉ‘　　８．２９　—－　一ＹＬ１．２——●ｒ—ＹＬ２．２—－日一ＹＬ３．２　＋ＹＬ４．２　＋ＹＬ５．２　＋ＹＬ６．２　图５　第二道支撑轴力一时间曲线　监测结果显示，本工程基坑支撑轴力具有如下　特征：　（１）第一道环形支撑测点变化最大点为ＹＬ３—１，　主支撑测点变化最大点为ＹＬ５—１，于２０１１年４月　３０日分别达到轴力报警值８　０００　ｋＮ和４　０００　ｋＮ。分　析原因是开挖土方至第二道支撑底后，挖机在第一　道支撑上行走作业，震动对监测数据影响较大。　（２）支撑轴力随着土方开挖的进行逐渐增大，　开挖至坑底时达到最大，底板浇筑完毕并完成换撑　后有略微减小趋势。基坑支撑内力变化曲线平稳正　常，各支撑梁表面无裂缝发育，监测数据表明：支撑　建筑　２０１３年第３Ｏ卷　梁对基坑边坡起到了很好的保护作用。　３．４　沉降监测　基坑内挖土对基坑周边建筑物、立柱、圈梁影响　较小，对周围地表的沉降有一定影响，但都控制在警　戒值范围以内。　３．５地下水位观测结果　由于坑周设置了三轴搅拌桩止水帷幕，基坑周　边水位变化幅度总体较小，除ＳＷ６水位下降幅度达　到５　Ｉｎ外，其余测点水位变化幅度为２～３　ｔｎ。ＳＷ６　水位异常变化时因为该位置曾经出现帷幕渗漏现　象，从而造成了水位的大幅度变化。　４　结　语　本基坑工程开挖深度深，形状不规则，周边环境　敏感，设计针对性地采用钢筋混凝土环形支撑，环形　支撑体系具有较大的刚度，可以很好地控制了基坑开　挖期间变形，同时又为土方开挖及基础施工创造了较　大空间，基础施工过程十分顺利，对类似工程有参考　意义。　参考文献　［１］　黄强，杨斌，李荣强，等．ＪＧＪ　ｌ２Ｏ一９９建筑基坑支护技术规程　［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，１９９９．　［２］浙江省建筑设计研究院，浙江大学土木系．ＤＢ３３／Ｔ　ｌＯ０８—　２０００建筑基坑工程技术规程［Ｓ］．杭州：浙江省标准设计站，　２０００．　［３］龚晓南，高有潮．深基坑工程设计施工手册［Ｍ］．北京：中国建　筑工业出版社，１９９８：２９５—３０６．　［４］　刘国彬，王卫东．基坑工程手册［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版　社．２００９：５７１—６０７．　［５］刘俊岩，应惠清，孔令伟，等．ＧＢ　５０４９７－－２００９建筑基坑工程监　测技术规范ｆＳ１．北京：中国计划出版社。２００９．