某软土地区两层地下室基坑工程支护设计实例
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某软土深基坑开挖支护实例研究分析摘要:本文以宁波某处软土基坑工程开挖支护为例,阐述了工程技术人员如何在复杂工程地质情况下选择深基坑开挖支护方案,通过监测适时掌握基坑开挖中支护结构的动态变化,及时采取处理措施,做到防患于未然。
关键词:软土,深基坑,基坑监测随着城市建设的高速发展,出现越来越多的超高层建筑及各种地下设施,在施工过程中经常遇到愈来愈多的软土基坑支护处理问题。
基坑支护方案的选择及完善,应建立在对地质条件尽可能的准确了解,对周边环境的分析评估实地勘察,及对邻近工程的仔细调研的基础上。
工程技术人员在选择软土基坑支护方案时,不能够生搬硬套,应该因地制宜,做到安全适用。
1工程概况2、工程地质、水文地质条件2.1岩土工程地质场地内主要由第四系湖沼相、海相、冲积相及湖相地层构成。
根据基底标高推算:基坑开挖深度范围内主要地层为:①层杂填土、②-1层粘土、②-2层淤泥质粘土、③-1层粘土、③-2层淤泥质粘土。
2.2工程地下水类型场地内地基土透水性较差,以浅部孔隙潜水和深部弱承压水为主,地下水位为黄海高程0.26~2.29m。
地下室底板、承台、电梯井、集水井基本位于③-1层淤泥质粉质粘土和③-2层淤泥质粘土层,开挖范围土质具有含水率高,孔隙比大、高压缩性、抗剪强度低,为可塑、流塑状态,土体稳定性差,容易产生扰动和底部隆起现象。
2.3基坑安全等级本工程基坑开挖范围无地下管线通过,但基坑东侧人行道范围布置有电力、蒸汽管道,埋深1~2m左右。
北侧东部为带一层地下室的商务楼有一独立浅基础弧形石墙距本工程基坑仅5.33m。
对环境及安全要求严格,本工程基坑的安全等级为一级,主体结构的基坑变形保护等级为一级。
3、方案设计3.1前期准备工作由于本工程地质情况复杂,地质勘探报告不能完全准确反映场地工程地质情况,如何选择合理的基坑支护方案造成较大困难。
基坑开挖施工前,首先做好基坑四周地面硬化工作。
根据水文地质情况和现场条件做好降水方案,在基坑外侧宜设置截水沟及集水井,由于杭州地区在八月份雨水较多,必须准备足够的抽水设备,防止基坑被泡水。
某软土深基坑支护结构方案设计实例本文旨在介绍某软土深基坑支护结构方案设计实例。
基坑支护是建筑工程中一个非常重要的环节,它直接关系到施工的安全和工程的质量。
选择合适的支护方案,对于保证建筑工程的安全、按时完工以及减少成本都有非常大的意义。
某建筑工程为地下3层地库,基坑深度达到12米,基坑内载荷为5000kPa,地质情况属于软黏土地基。
为了确保基坑施工期间不会发生坍塌和沉降等问题,需要进行合理的支护结构设计。
基坑周围的环境条件和现场特点:在基坑形成区域四周,周边交通非常繁忙,塔吊悬挂的高度为68.4米,外墙垂直高度为15.4米,一层高度为3.8米,地下室1层高度为3.6米,地下室2层以及3层高度均为3.6米。
针对以上问题,我们选择了经济实用、施工简便且安全可靠的支护方案,具体内容如下:1.选择框架结构作为基坑支护形式,可以满足深基坑开挖及支护的要求,能充分发挥框架结构的优点,提高基坑施工效率,保证支撑结构的稳定性和安全性。
2.配合框架结构,我们采用了桩墙结合技术,将橡胶管桩和钢板桩结合起来,形成了稳固的桩墙支护系统。
同时,我们根据现场实际情况和软土地基的特性,选择了分段灌注桩,采用了有计划的灌注技术,可以降低灌浆压力,减少强度损失,提高了灌浆桩效果。
3.在设计时,我们还采用了预应力钢绞线,增加了支撑结构的稳定性和抗弯强度,提高了支护结构的整体性能,能够有效地抵抗周围土体的水平位移和倾斜变形。
4.我们还针对现场的特殊情况,采用了应力调整措施,对于桩身与钢板之间的力的分配进行了合理的调节,确保了支护系统的安全稳定性。
结论:通过选择合适的支护结构方案,我们成功地完成了某软土深基坑的支护结构设计,确保了基坑施工期间的安全和稳定。
建议在未来施工中,对于基坑支护结构的设计应更加注重实际情况,以便更好地确保工程的质量和安全。
软土深基坑工程支护设计研究作者:覃建理来源:《城市建设理论研究》2013年第10期摘要:随着现代城市的发展越来也多的深基坑工程在软土中建设,而软土深基坑工程由于设计施工的不当致使工程事故时有发生,本文首先通过某软土深基坑工程地质的研究进而提出设计方案,通过计算表明该设计方案是切实可行的,在类似的软土深基坑工程中有借鉴的意义。
关键词:软土深基坑;支护方案;结构设计;中图分类号: TU318 文献标识码: A 文章编号:0引言随着现代城市的发展越来也多的深基坑工程在软土中建设,软土是淤泥和淤泥质土的总成,是指滨海、湖沼、谷底、河滩沉积的天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度搞、扰动性大、透水性差、土层层状分部复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。
因此软土深基坑工程是高难度、高风险性的技术课题[1]。
由于设计的不当而致使工程事故的事例时有发生,本文根据工程实例对软土深基坑工程支护进行设计研究是十分有必要和有意义的。
1工程概况某软土深基坑工程位于南宁五象新区内,工程地上建筑包括两幢14层框架结构的办公楼及其3层框架结构的裙房,地下建筑为2层框架剪力墙结构的连体地下室(部分外扩)。
基坑形状为L形,基坑周长约670,总面积约1.5万m2。
基坑北侧为二期用地,目前场地空旷,施工期间作为施工场地及临时停车用;南侧的地下室外墙距离用地红线约17m;西侧为一厂区,地下室外墙距离用地红线约4.0m;东侧为1#楼及2#楼。
其中1#楼5~6层,采用沉管灌注桩基础,无地下室;2#楼6层,采用预应力管桩基础,一层地下室。
2#楼周边密布各类市政管线,应控制该侧变形。
2工程场地情况2.1工程地质情况根据勘察研究院提供的岩土工程勘察报告,拟建场地地面高程为8.68~10.57m,其基坑开挖有关的地层分布有:①杂填土,厚0.5~3.4m,松散~稍密,为粉质粘土混大量碎石、碎石填积;②素填土,厚0.6~1.1m,软~可塑,由粉质粘土混少量碎砖填积;③淤泥质填土,厚0.4~1.4m,流塑,含腐植物,夹少量碎砖、碎石;④粉质粘土,厚0.5~3.2 m,软~可塑;⑤淤泥质粉质粘土、粉质粘土,厚0.5~12.7 m,软~流塑,夹腐殖物;⑥粉质粘土厚1.4~6.2m,硬~可塑;⑦粉质粘土,厚2~9m,软~可塑;⑧粘土、粉质粘土局部夹腐殖物,厚2.8~9.5m流~软塑;2.2水文地质情况场地地下水有潜水及弱承压水两种类型。
软土地区深基坑支护设计及施工技术摘要:在软土地层的深基坑支护工程中,若施工稍有不慎,不仅危及基坑本身安全,还将会殃及周围的建筑物、道路和各种地下设施,造成巨大的损失。
因此探讨软土地区深基坑支护设计及施工技术就显得十分重要。
本文针对软土地区的工程特性和深基坑支护的基本要求,通过结合工程实例,介绍了基坑支护设计考虑的几个重点,以及支护设计方案,重点阐述了压灌桩围护结构与锚索的施工技术,可为今后的此类工程提供参考与借鉴作用。
关键词:软土地区;深基坑;支护设计;重点;技术引言随着建筑行业的不断发展,高层建筑和大型建筑在大量涌现,深基坑工程越来越多。
在建筑工程中,深基坑工程得到了广泛的利用与发展。
所谓基坑工程,就是为了保护建筑基坑的开挖、地下主体结构的施工安全和周边环境不被或少被破坏而采取的支档措施。
在软土地区深基坑的施工中,因软土具有天然含水率高、低强度、高压缩性和弱透水性等特点,在该类地层中施工的锚索往往承载力较低,且徐变较大。
由此可见,深基坑支护设计及施工技术是软土地区深基坑施工的关键技术,能够有效地保障建筑基坑整体加固保护作用。
基于此,下文结合工程实例,对深基坑支护设计方案及施工技术进行了探讨。
图2 ab/bc区段设计剖面1 工程概况某工程设2层地下室,采用静压桩基础。
基坑开挖深度为5.8~8.5m。
基坑面积约为70000m2,基坑周长约为1038m。
2 基坑支护设计考虑的几个重点(1)基坑面积大,周边有市政道路和建筑物,施工安全是本工程重点。
本工程基坑开挖深度为5.8~8.5m,面积为70315m2,为一超大型深基坑,基坑四周有重要的地下管线和架空高压电线,东边有昌宏路市政主干道,西北角有中闸中心小学(目前沉降较大,已超规范限值,且采用天然基础)、某村(2~5层砖混结构,天然基础),基坑开挖必须有足够保护上述建(构)筑物安全的措施。
(2)坑底开挖面基本处于③2层泥炭质土。
③2层泥炭质土力学性质特别差,承载力低,孔隙大、含水量高、有机质含量也高,对基坑、基础施工带来难度。
中山某深基坑支护方案浅析摘要:本基坑为中山地区典型的软土地质条件下的深基坑支护工程,根据基坑周边环境及工程地质条件,分别采用了桩撑、桩锚的支护体系。
基坑支护桩采用钻孔灌注桩,设一道钢筋混凝土内支撑和一道预应力锚索的支护结构,局部区段采用两道预应力锚索的支护结构。
支护结构有效的限制了软土的位移,确保了基坑工程的稳定安全。
关键词:基坑支护灌注桩支撑锚索中图文分类号:tv551.4 文献标识码:文章编号:1工程概况拟建中山市某商业城位于中山市石岐区,拟建地上10层,地下2层。
本工程±0.00相当于绝对标高2.90m,基坑开挖深度为8.70~9.10m;局部边桩承台坑开挖深度为9.40~11.30m。
基坑侧壁安全等级为一级。
场地周边为中山市老城区,建筑物密集且紧靠基坑开挖边线,基坑周边有大量管线通过,对支护结构的变形的控制要求高。
2工程地质条件本基坑为中山地区典型的软土地质条件下的基坑支护工程,地基土由人工填土和第四系淤积成因的淤泥类土,冲积砂土、粉质粘土,残积砂质粘性土和侏罗系(燕山期)花岗岩组成,各项相关岩土指标如下:表1 各岩土层参数取值表场地地下水主要赋存在松散土层和基岩裂隙中,两者水力联系密切,属孔隙~裂隙潜水类型。
砂层为主要含水层,其富水性和透水性较好。
淤泥土层含水量高,但透水性较差。
粘性土层和全风化岩富水性和透水性较差。
强风化~中风化岩富水性和透水性稍好于粘性土层和全风化岩。
3支护方案选型本基坑工程地质条件差,开挖深度深,周边环境复杂,对基坑支护结构的变形要求严格,根据各支护区段的周边环境和地质条件采用不同的支护技术,主要包括:①基坑东北角基坑形状不适合内支撑布置,且考虑基坑出土口设置,采用混凝土灌注桩及两道预应力锚索的桩锚支护结构;②基坑其余区段采用混凝土灌注桩及一道钢筋混凝土内支撑和一道预应力锚索的支护结构。
基坑中北段,地质条件相对较好,支护桩采用桩径为1000mm的钻孔灌注桩;基坑中南段,地质条件相对较差,支护桩采用桩径为1200mm的钻孔灌注桩。
【文章编号】:1672-4011(2008)04-0217-02结合实例谈软土地层基坑开挖和支护工程张武银(深圳市盛业地下工程有限公司) 【摘 要】:本文就某厂房地下室基坑开挖过程中出现支护挡土墙向内水平位移剧增、工程桩倾斜等现象,阐述了解决这些问题的一系列措施,供同行参考。
【关键词】:软土地层;基坑开挖;支护加固 【中图分类号】:T U47118 【文献标识码】:B1 工程概况某项目1#厂房设计为多层结构,平面为193m ×72m ,局部设有1层地下室,平面尺寸为168m ×24m,其平面布置如图1所示,基坑开挖深度为418m ,支护结构采用8<600水泥搅拌桩重力式挡墙,宽411m,高12m ,距Ξ轴和①轴拟建地下室外墙承台桩仅约2m,∴轴和�λ{轴位于拟建1#厂房承台桩中间。
图1 基坑平、剖面设计图 该基坑场地土层分布由上至下分别为人工填土层、淤泥层、粘土层、淤泥质粘土层、粘土含角砾层、粘土层、粉质粘土层、全风化花岗岩、强风化花岗岩。
沿基坑长度方向的地质剖面如图2所示,各土层主要物理力学指标见表1。
表1土的物理力学性质指标土层编号土层名称天然重度g (kN /m 3)含水量w (%)孔隙比e内摩擦角j (。
)粘聚力c (kPa )①人工填土1815——————280②淤泥16146018116725③粘土1914291701831230④淤泥质粘土171941191115612⑤粘土含角砾1818311001871822⑥粘土1717341411042025⑦粉质粘土111532基坑土方开挖211开挖中出现的问题首先用机械剥离表层土约113m ,随即施工挡墙顶部钢筋混凝土平台压顶,然后机械开挖余下315m 厚的土方。
但在试挖余下土方时,施工单位采取了315m 厚土一次开挖到位的方法,几天后①轴附近局部约4m 范围已开挖至设计标高-515m ,此时监测结果表明:(1)基坑支护结构水平位移急剧增大,累计最大位移量达80mm;(2)水泥搅拌桩及压顶板上出现少量裂缝;(3)挡墙附近部分工程桩向内倾斜。
某软土地区两层地下室基坑工程支护设计实例
摘要:通过对某软土深基坑方案的设计和施工介绍,阐述了角撑结合对撑支护结构形式在实际工程中的应用。
同时结合监测结果和设计体会,得出了一些对类似工程有一定参考意义的结论,供同类工程借鉴。
关键词:基坑; 内支撑; 止水帷幕
一、工程概况
雷迪森·嘉恒广场,位于东部新城核心,中山东路延伸段以南,杨木碶河滨河绿化带以西,南邻规划道路,东靠河道绿化带,总用地面积约30319 m2,总建筑面积189530m2,其中地下室为2层,地下室建筑面积53130m2,设二层地下室,平面上呈长方形,东西长约225m,南北宽约104m。
本工程地下室基坑开挖面积27000m2,支护结构延长米约710m;±0.000标高相当于黄海高程4.000m,基坑周边自然地坪绝对标高为2.600m,基坑周圈开挖深度为9.0~10.8m。
本基坑周边环境情况简述如下:
东侧:地下室侧壁距离河道约为10m,河对岸为正在施工地下室的建委大楼。
南侧:为空地,局部东南角堆土较高。
西侧:为老房子,房子外侧为杨木碶河,地下室侧壁距离河边58m。
北侧:地下室侧壁距离中山路人行道边约7.0m。
具体平面位置详见图1
图1 基坑支护平面布置图
二、基坑支护结构形式选取
基坑支护结构形式的选取必须综合考虑地下室特点、周边环境和地质条件等因素,才能得到既安全可靠、经济合理,又施工方便的基坑支护方案。
本工程有以下特点:
地下室特点
基坑开挖面积较大,基坑开挖面积为27000m2左右,支护结构总延长米约710m。
基坑开挖深度较深,地下室基坑开挖深度较深,为9.0~10.8m。
;属于I级基坑,γ=1.1。
基坑形状为规则的矩形。
工程桩为钻孔灌注桩。
周边环境特点
基坑北侧为中山东路,地下室侧壁距离中山东路人行道边约7.0m,中山东路为主要的施工出土通道,将来主要的施工车辆都在该侧行走,围护结构距离中山东路路最近仅约2m,且车流量大。
人行道下2.5m处埋污水管,雨水管及燃气管道。
围护结构需设置挡漏土帷幕,以保证基坑的顺利开挖。
基坑东侧距离河道约为10m,将来在该侧设置一个出土口,北段作为主要的施工出土通道,南段作为主要的材料运输通道。
基坑西侧为老房子,房子外侧为杨木碶河,开挖前老房子拆除。
将来在该侧设置一个出土口,北段作为主要的施工出土通道,南段作为主要的材料运输通道。
基坑南侧为空地,局部东南角堆土较高,基坑开挖前应清理堆土至自然地坪标高。
将来基坑南侧作为主要的材料运输通道、材料堆场,制作场地。
工程地质特点
场地原主要为农村用地,大部为农地,局部分布有民房等,场地东侧有一河道及其分支、西有一河道穿越场地,目前场地内的绝大部分已回填平整。
Za层:杂填土结构松散,表部约0.5m以回填的碎石层为主,往下为由碎砼块、碎砖、瓦等建筑垃圾及粘性土构成,局部夹有大块碎石,自上而下粘性土含量渐增,整体结构松散,土质不均匀。
层厚0.7~4m左右。
该层富水性和透水性相对较好,必须采取有效的止水措施。
Zb层:浜填土由回填的粘性土、建筑和生活垃圾与浜底腐泥构成,局部混有大块石或砼桩头等;结构松散,土质不均匀,具臭味。
层厚0.85~1.8m左右。
2-③淤泥:含少许贝壳碎屑、粉粒(砂)等,高压缩性,干强度高,韧性高,无摇震反应,切面光滑。
高压缩性,工程力学性质差,场地内均有分布。
层厚8.3~11.5m,埋深6m左右,地下室基坑坑底位于该层土中。
4-b粘土:灰色,软塑,细鳞片状,夹有少量腐植物质、螺壳碎屑等,局部为粉质粘土,干强度高,韧性高,无摇震反应,切面光滑。
高压缩性,工程力学性质一般,场地内均有分布。
层厚1.4~11.6m,顶面标高-20.45~ -22.90m。
场地北部埋深较浅,南部埋深较深,这一层可以作为支护桩的嵌固端。
支护结构选取
根据上述本基坑的特点、实际施工条件及以往工程经验,经过多个方案的比较和决定选用以下支护体系:
本基坑采用单排钻孔灌注桩结合双道钢筋混凝土水平内支撑支护结构形式:单排钻孔灌注桩,并设置两道钢筋砼角撑和对撑。
该类型方案,为宁波地区经典围护形式。
由于基坑深度较大,场地周边存在老河道,且北侧有较多的管线,本工程采用密排高压旋喷桩作为止水措施,同时也能起到防止漏土和坑底突涌的作用。
坑中坑采用采用密排高压旋喷桩做二次围护处理。
4.1、竖向支护体系
一道围梁及支撑面降到自然地坪以下1.4m处,二道围梁及支撑面标高降到自然地坪以下5.3m处;这样做一方面改善了桩身内力分布,减少了桩身变形,同时也给挖土施工作业提供了足够的空间,详见图2支护结构剖面图。
图2 支护结构剖面图
4.2、平面支护体系
本基坑的形状为规则的矩形,本设计经过对多个支撑布置体系的选择比较,决定采用角撑加对撑的支撑体系,该支撑体系安全可靠变形小,积累的设计和施工经验也比较丰富。
设计荷载取值
场地北侧为中山东路主要的交通道路取设计荷载15kPa均布荷载(半无限)+15kPa局部荷载。
场地东侧与西侧的北段为主要的运土道路取设计荷载30kPa均布荷载(半无限)南段为主要的材料运输道路取设计荷载25kPa均布荷载。
南侧为材料运输道路及材料堆场取设计荷载15kPa均布荷载(半无限)+10kPa局部荷载。
三、环境评估
由于本基坑地处宁波闹市区,周遍建筑物较为密集,管线众多,深基坑施工引起的周围地表土沉降和土体位移问题必须引起充分的重视。
我们结合Peck的基坑开挖地表沉降估算方法,按正态分布函数拟合地表沉降曲线的方法,对基坑周围由于支护结构变位引起地表沉降进行了估算和分析。
图3所示是和义路的变位示意图。
图3 中山东路的变位示意图
由上图可以看出:
最大影响范围(距离基坑边)x0≈16 m;
最大沉降盆底距离基坑边xm≈8.0 m;
基坑面附近最大水平位移ym≈30mm;
最大盆底沉降量δmax≈43mm。
根据以往工程经验,实际的变形量将会达到计算值1.2~1.5倍左右,据此推断:
1、基坑北侧中山西路会产生一定的开裂现象,加上重型施工车辆的高频率行走,会进一步加剧地面沉降,需随时加强对道路和管线的监测。
为了确保周边环境的安全,我们在本基坑设计时主要采取了以下几方面措施:
增加支撑刚度,加大第二道围梁的高度;
合理布置支撑,尽可能方便挖土和地下室施工,缩短地下施工工期;
要求土方开挖分区、分段、分槽、分层放坡进行;
加强对基坑支护结构、周边环境的监测,做到信息化动态施工。
e) 采用高压旋喷桩对基坑进行封闭。
f) 设计时在满足强度条件下适当按变形进行控制。
四、施工顺序
挖一道围梁及支撑部位土体至围梁面标高→挖地槽至围梁及支撑底标高→设一道水平围梁及支撑→修基坑外侧土体至设计标高,设坑外坡面及地表砼面层,并设好地表排水明沟及集水井→分层放坡开挖土体至二道围梁及支撑面标高→挖地槽至二道围梁及支撑底标高→设二道水平围梁及支撑→分层放坡开挖土体至地下室底板底标高→人工边修土边设板底垫层,并设好坑底集中排水→挖地槽至承台及地梁底标高,并立即设好垫层及砖模→设好二次围护措施,挖坑中坑土体至设计标高,并立即设好垫层→设底板处支撑板带→做基础承台、地梁及底板→拆除二道支撑→地下主体结构施工至地下一层→设地下一层处支撑板带→拆除一道支撑→地下主体结构向上施工至地下室顶板。
五、防渗漏措施
基坑外侧地表设100厚C10防水砼面层,避免地表水大量流入基坑
钻孔灌注桩外侧施工密排Φ700@500的高压旋喷桩。
基坑挖土施工过程中,相邻桩间清理干净,先用块石或砖浆砌堵缝,再用1:2水泥砂浆抹面。
暗浜部位需采取粘性土换填。
六、应急措施
根据现场测试数据及现场情况,若发现异常现象,可根据实际情况采取以下应急措施:
在水平围梁上增设钢管对(角)撑或斜撑。
在水平变位最大部位设型钢围檩,并设钢管角撑或斜撑。
并设钢管角撑、对撑或斜撑及土锚杆。
在支撑间设置钢筋砼板带。
在基坑外侧卸土(载)、坑底设支撑板带及围檩。
编织袋装碎石为确保基坑及其周围建(构)筑物的安全,须备有一定数量钢管、编织袋等应急用材料在坑内快速回填。
若支护结构变形较大,挖至底板底标高后支护桩9m范围内立即设置300厚
C20素砼垫层,并要求在2小时内完成。
七、现场照片
图4 基坑实景图
八、结语
目前本工程已顺利施工完毕,详见图3。
现场监测的实际位移都达到了预先设定的要求。
综合分析本工程的设计与施工过程,可得到如下一些结论:
由于土体位移产生的时段主要在围护墙侧土体开挖一星期内产生,所以垫层、底板施工要及时跟进,方能减小围护结构的侧向位移,保证基坑的安全实施。
2)本工程以变形控制为设计条件,同时通过基坑监测数据来指导工程的施工,很好地做到了信息化施工。
参考文献:
1 龚晓南等. 基坑工程实例2[M], 中国建筑工业出版社北京2008.4
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3 JGJ 120-99, 建筑基坑支护技术规程S.
4 DB33/T1008-2000, 建筑基坑工程技术规程S.。