福州平安大厦深基坑支护设计与施工组织

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2024-03-26 20:29 | 0 | 0 | 页数: 4 | 大小: 46 KB

福州平安大厦深基坑支护设计与施工 阮广招　黄金灿 摘要　 深基坑支护设计 与施 工是 当前城市高层、超高层建筑突显的技术难题。通过工程实例 ， 从设计方案的选择到施工、监 测，提供了有益的经验。 关键词　 挡土桩　环梁支护结构　拱圈　水平支撑 1 　工程概况 　　福州平安大厦系一座 31 层商住楼，高度 115 m ，占地面积 4614 m 2 ，总建筑面积 37355 m 2 。 设地下室 3 层，基坑平面尺寸 56.6 m×36.5 m ，自然地面标高 -1.65 m, 坑底标高 -11.70 m ，开 挖深度 10.05 m ，土方开挖工作量约 21000 m 3 。 2 　地质条件 　　拟建场地处于福州盆地中部，上部覆盖层为海陆相冲积形成的砂性土，基底为燕山期中粗 粒花岗岩。 　　在基坑支护桩埋深范围内，自上而下垂直分布地层为：杂填土，灰黑色，松散，夹碎石块 ， 厚度 1.5 ～ 3.6 m ；粘土，黄绿色，可塑，厚度 2 ～ 3 m ，容重 γ=18.30 kN/m 3 ，内聚力 C=50.66 kPa ，内摩擦角 φ=14.19° ；淤泥，深灰色，流塑（天然含水量 55.8% ～ 74.2% ），厚度 5.7 ～ 10.1 m ， γ=18.10 kN/m 3 ， C=7.92 kPa ， φ=4.95° ；粉质粘土，褐黄色，可塑，厚度 1.4 ～ 5.7 m ， γ=17.50 　 kN/m 3 ， C=19.90 　 kPa ， φ=9.51° ；含泥中细砂，灰白色，中密，粒径 0.10 ～ 0.25 mm ，含泥量 15% ～ 20% ，厚度 2.7 ～ 10.4 m 。 　　水文地质情况：地下水位在自然地面下 0.6 ～ 1.7 m ，场地内除淤泥、粘土层顶上贮有上层 滞水外，还有埋藏于粘土层下中细砂至碎卵石的多层承压水。对本工程而言，关键是要隔断来 自于含泥中细砂的承压水（第一含水层）。 经现场抽水试验，此含水层渗透系数 k=1.62 　 m/d ； 单孔涌水量 q=11.48 　 m 3 /d ；影响半径 R=96.5 　 m 。 3 　支护结构设计 　　基坑支护结构一般由垂直挡土结构和水平支撑结构组成，设计方案必 须满足以 下 2 方面要 求 ： 保证边坡稳定及周 围建筑 物 、地下 管线 设施安 全 ， 不得引起 拟建 物正 面 五 一 路主干道 开 裂 ， 影响市 区交 通； 确保 基坑开挖 顺利进行 ， 并 提供 足够 的地下室施工作 业空间 。 　　 根据 上 述 要 求 ， 业主邀请 了有关 专家 多 次研讨 ，经可 行 性 论证 、方案 比较 ， 最后确定 方案 如 下。 3.1 　 以钻 孔 灌注 桩作为基坑的挡土结构， 高压 旋喷 桩 形成 止 水 帷幕 （ 如图 1 所示 ）
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图 1 　深基坑支护桩平面布 置图 　　 首先依据 开挖 各 土层的的 γ 、 C 、 φ 值 ，当 把 挡土桩 视 为 弹 性地基上的 竖 直构件，基坑开挖 面 以 下的土 体视 为直 线变 形 体时 ， 采用库仑郎肯公式 计 算 坑外 侧 土压力，然 后考虑 基坑面积、 开挖深度、施工条件 等综合因素确定 。本工程 钻 孔挡土桩直径 800 mm ，桩 长 23 m ，桩 端落 在含 泥中细砂层上， 沿封口 环梁中 轴线 布 置 ， 砼强 度 等级 C25 ， 配筋率 0.8% ，数量 177 根 。 　　 止 水 帷幕旋喷 桩 沿 2 根钻 孔挡土桩外 切圆 密布，计 算 桩径 500 mm ，桩 长 15 m （ 阻 隔上层滞 水 及 第一含水层），水泥 置换率 18% ～ 22% ，数量 179 根 。 3.2 水平支撑结构由 2 层 椭圆 环形 钢筋混凝 土梁和 14 根格 构 式钢架竖向 支 柱 组成 ( 如图 2 所示 ) 图 2 　支护结构 剖 面 图 第一 道 水平支撑梁面标高 -3.35 m ，断面尺寸 1000 mm×800 mm ；第 二道 水平支撑梁面标高 - 7.75 m ，断面尺寸 1200 mm×800 mm 。 　　设计 采用双 层 椭圆 环梁 及其临时钢架立柱 与 钻 孔挡土桩 及其 桩顶 封口 梁 共同 作 用 形成一 个 空间 结构来承 受 基坑开挖 后侧向 土压力、水压力和 附加 压力。 两 相 交 的 双椭圆 梁水平支撑 见图 3 ，在基坑 四周共 形成了 6 个 拱圈。 众所周知 ，拱圈结构承 受 水平 推 力 后产生 的内 应 力 较小 ， 并 使 水平支撑构件 完全 处于 受 压 应 力 状态 ，有 利 于 抵抗 基坑外 侧 压力。相 交双椭圆 水平支撑结构
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