工程桩、承台、地基梁体系作为基坑支护的案例

维普资讯 http://www.cqvip.com …………………………………………………一　ＤＴ　ＨＮ　一ＷＯ…Ｒ…ＬＤ…Ｖ…ＯＬ…．９…Ｎｏ…．３　工程桩、承台、地基梁体系作为基坑支护的案例　苏振明　（泉州市建设工程质量监督站）　摘要某深基坑工程原设计为内支撑式支护结构。后来改为工程桩、承台、基础梁体系作为基坑支护，节　约投资６３万元。　关键词承台地基梁基坑支护　四周建筑群的中心有２４ｍ×３６ｍ的地下室，地下室　１　工程概况　标高一５．５ｍ。　工程位于泉州市西湖小区湖滨路东侧（图１）。　图１　建筑小区平面布置图　施工现场位于晋江下游冲淤积平原上，上部为　成，其特点是硬一坚硬、强度高，各土层厚度及物理　河流带来的泥砂受潮水顶托堆积而成的海陆相交互　力学指标见表１。该场地地下水属上层滞水，地下　地层，中部为冲洪积堆积而成的砂性土，碎石土，下　水稳定水位在０．９～１．３ｍ。　部为花岗岩风化而成的残积土及风化岩。该场地土　层自上而下为：上部由素填土、粉质粘土、淤泥组成。　表１工程地质参数　其素填土属新近回填，密实度差，强度低；粉质粘土　土层编号土的类别层厚　分布均匀，有一定强度，淤泥为流塑状，厚度大，强度　①　杂填土　１．８—２．５　１８．０　７　低。中部由粘质粉土，淤质土，含砾粘土，含泥中砂，　②　粉质粘土　１．８—２．７　ｌ８．８　９　２０　泥质卵砾石、卵砾石、含砾细砂等组成，粘质粉土软　③　淤泥　１０．１—１３．１　ｌ５．９　６　１．５　④　粘质粉土０．６—２．４　１９．５　１．２　８　硬塑、淤质土流塑、工程性能差，含砾粘土、含泥中　⑤　淤质土　１．１—５．０　１７．５　８　３．５　砂，有一定强度，厚度薄，泥质卵砾石，卵砾石、含砾　细砂只是相变原因呈透镜体分布。下部由残积土，　２基坑围护设计　强风化、中等风化岩组成，此３层是由花岗岩风化而　本工程采用内支撑支护结构，基坑周围附加地　（收稿日期］２００５—９—２２　４６　维普资讯 http://www.cqvip.com …一…………………………………主壬墨墨一舅　兰．苎＿３ｏ　…………一　……．．．…．．…　……………………………………、　●　＝＝＝＝＝＝！！！！！！！　…………一．面荷载按１５ｋＰａ考虑，围护桩采用６５００＠９００，排桩　施工（图２）。围护桩顶端与锁口梁拉结，假定为铰　采取隔桩施工，并应在灌注砼２４ｈ后才能进行邻桩　结，另一端埋入土中假定为简支。　ｉ　：＼　／　Ｊ　Ｊ　Ｊ　Ｊ　：＼、　Ｓ　／　Ｅ＼Ⅲ　／　：＼ｌ　Ｉ　。　』　／　－ｏ．１　ｌ　Ｉ　旦ｌ　钢月　ｆ砼　１：１　５放坡　底板外边线　盛荣苑＝期　支撑　舌ｌ统　地下室其坑　．５　３３０　晓底标高　－ｏ－１　习　（底板望　层底标高）　’　／．　．．一　ｔ处现场处理　ｆ　ｉ　／，－　『ｉ　＼：　　／　Ｓ　Ⅲ＼：　／、　０　＼：　：矿Ｉ　Ｉ　７　ｆ　／∥＼：　／ｆⅣ∥＼；　／ｆ　图２支护结构平面布置简图　最大弯矩应在剪力为零处。已知最大弯矩后，　挡土同时也保护地下室四邻已打工程桩不因开挖基　则按钢筋混凝土结构设计规范、以周边均匀配置钢　坑而发生位移，但却忽视了地下室四周已打下８００　筋的环形截面受弯构件计算配筋。锁口梁以支撑为　余根　０ｏ桩长为２１ｍ左右的沉管灌注桩，约　支座，桩端反力为荷载按多跨连续梁进行计算。支　２０００ｍ　混凝土后，土体结构的力学性能已发生根本　撑结构布置必须确保传力和变形协调，保证整个支　变化。由于打入沉管灌注桩桩周土经沉桩挤压扰　护体系的结构强度、刚度与稳定，支撑结构通常采用　动，沉桩引起的超孔隙水压力随时间而消散。桩侧　多次超静定结构形式，其目的即使局部构件失效也　土在自重应力和沉桩扩张应力共同作用下，同时又　不导致整个支撑结构体系的失稳。锁口梁与支撑结　受到群桩相互作用的影响大大增加了土体的密实度　构体系由现浇钢筋砼拉梁、斜梁及钢管支承桩组成。　与稳定性。土中的内摩擦角　值，粘聚力ｃ和变形　内支撑式支护结构以锁口梁加强排桩和围护结　模量Ｅ都比原状土大为提高。从开挖基槽中发现，　构的整体性和刚度，大大增强桩身的抗弯能力。它　愈接近工程桩，开挖愈困难，土体往往直立不倒。所　受力明确，基坑位移容易控制。　以本工程支护设计不应以考虑土体稳定和相邻建筑　工程桩失稳为主，应以考虑以地下水渗流及雨水冲　３设计方案的修改　刷土体流失为主的支护设计问题。由于这一工程固　修改支护方案的设想，即利用施工次序的改变　有特性，大胆提出由基坑四周相邻建筑的工程桩作　即先施工地下室四周的商住楼的工程桩一承台一地　为支护结构，即“一桩两用”免去图２的支护设计方　基梁，暂不打围护桩，也不进行商住楼上部结构施　案。加强对地下水渗透流及雨水冲刷的围护，首先　工，应用地下室四周的工程桩一承台一地基梁作为　在基坑四周挖掘集水井，把地下水降低至基坑底面　支护结构，即可进行地下室基坑开挖，完全可以不用　以下，保证基坑开挖于作业状态，同时在距基坑周边　上述设计的支护体系结构，大大节省支护费用，但有　地面向外做成坡度，防止地面水或雨水不流入坑内，　一定风险。　并在工程桩之间用富水泥砂浆砌筑砖拱防止渗流。　基坑工程主要包括基坑围护体系设计、施工和　大面积挖土，由于取土卸载，应力释放，导致基　土方开挖，涉及结构工程和土力学方面的知识。土　底发生回弹和隆起，基坑大量隆起必定影响周围支　力学中的稳定、变形、渗流耍综合处理，而基坑工程　护结构的基坑方向位移。因此在基坑开挖前一定做　的地区特点及工程个性决定了综合处理的方法。本　好施工组织设计。全盘考虑，分块开挖，减少基底暴　工程地下室支护特点是四周房屋均有沉管灌注桩一　露时问，同时充分利用未开挖土体的重量，有效限制　承台一地梁相连。当时围护结构设计是根据总平面　基底隆起。本工程地下水位较高，潜水受地面雨水　布置图Ｉ提供的尺寸，地下室外墙与相邻建筑边柱　影响较大，尽可能缩短施工时间，集中人力、物力，在　轴线距离最小为４．５ｍ，最大为１０．５ｍ，支护设计方　天气较好的条件下，轮班施工，保证工程安全施工，　案主要从一般土体稳定为依据。它的支护功能不但　这说明基坑工程具有很强的时间效应。　４７　维普资讯 http://www.cqvip.com ……………一…………………………………一　苎　…ＷＯ…ＲＬ…Ｄ…Ｖ…ＯＬ　？一　＿３　本工程基底标高为一５．５ｍ，应用工程桩支护就　（２）“一桩两用”在特定工程条件下及施工程　会有５．５ｍ，桩身表面暴露在外，但实际上扣除承台　序上的配合完全可以实现。它既保证作为建筑物桩　厚约０．９ｍ，地下室外挑１．５ｍ以及工程桩承台构造　基在强度与变形方面的要求，同时也满足临时围护　等原因，工程桩与地下室外墙净距约２．５ｍ左右，将　结构的要求。因为建筑桩基是永久性结构，围护是　此放成１：１护坡表面捣筑碎石砼，这样工程桩外露　临时结构，既满足永久性结构则临时性结构肯定会　部分实际尺寸为５．５—０．９—２．５＝２．１ｍ左右。工　得到满足。因本工程桩基仅捣至承台面，上部结构　程桩实长为２１ｍ，露出２ｍ对工程桩的强度与变形　层均未施工，桩基仅承自重。如果建筑物已封顶，整　不会产生很大影响，为了以后结构承重的增加，恢复　个房屋的重量全部作用在桩基上，那么要把工程桩　桩身暴露部分的摩阻力，特别强调回填时要分层夯　作为围护结构时必须要进行支护受力计算。这时工　实。基坑西边有较宽的场地满足放坡要求。　程桩的外露部分由于摩阻力的损失与可能发生的抗　为了确保基坑开挖安全进行，基坑开挖跟踪监　折与纵向挠曲等因素均得考虑。　测共布置９个测点，基坑开挖于ｌ１月２日，至１　１月　（３）鉴于基坑围护工程的复杂性，对于同一工　２８日结束。监测结果，工程桩实测最大位移１—　程，不同方案的造价将有很大差异。这里有风险或　２ｍｍ，几乎没有什么移动，整体工程桩均无多大变　有浪费的两种可能性，因此必须具有一定经验的工　位，说明“一桩二用”是安全、可靠和稳定的，对周围　程师对工程地质状况、施工程序认真加以分析对待，　环境未造成影响，修改支护结果比原设计节约支护　同时对修改方案可能出现的险情作好充分的准备。　开支达６３万元。　（４）这一特定工程的修改是我们在监督管理工　４　结语　作中与设计院、业主充分合作下取得的成功的一次　尝试。该工程支护的修改值得相似条件的基坑支护　（１）由于支护工程的特殊性，它具有复杂性、可　工程参考与借鉴。　变性和临时性，用常规设计方法往往选一最不利的　参考文献　支护面进行典型结构单元分析计算。这种支护结构　［Ｉ］　黄强．建筑基坑支护技术规程应用手册．北京：中国建筑二亡业　设计往往不能代表整个支护面的实际情况，因此，一　出版社，１９９９．　个安全、经济合理的支护设计一定要结合现场施工　［２］　龚晓南．深基坑工程设计施工手册．北京：中国建筑工业出版　进行中的预测分析，这种谓之“动态设计”在支护工　社。１９９８．　程设计中显得特别重要，碰到常规设计中考虑不周　第一作者通讯地址：福建省泉州市刺桐路北段西侧１０５５号　的问题及时修改。　泉州市建设工程质量监督站　邮编：３６２０００　祭拳　爨　零　（上接第４５页）　５结论　大的经济损失；注浆机具有体积小，操作简便，能够　满足市区内作业空间狭小的要求。　（１）试验结果表明，帷幕注浆改善了地基土体　（５）以水泥及水玻璃为主材的双液注浆工法对　工程性质，其止水效果良好，达到了预期的目标。　本工点不同地层取得了明显减少渗透性（渗透系数　（２）帷幕注浆起到了止水和防止流沙的作用，　小于１０～ｏｍ・ｓ　）增加强度的工程效果。　避免了施工中过度抽水对河堤造成安全隐患；经注　参考文　献　浆处理后土层帷幕的水力劈裂压力不小于０．３ＭＰａ，　［１］　张景秀．坝系防渗及灌浆技术＋北京：水利电力出版社，１９９２．　满足了本工程水下部分（２７．７ｍ）深桩基止水要求；　［２］　何修仁．注浆加固与堵水．沈阳：东ｊ　工业学院出版社，１９９０．　注浆作业时，仅钻孑Ｌ有少量废水排放，基本无废浆液　［３］　胡明．隧道岩溶富水区帷幕注浆设计．山西交通科技，２００４。　处理问题，应用于本工点更具明显优势。　（４）．　（３）帷幕在桩基成孔时起到了护壁作用，效果　［４］　邝建政＋岩土注浆理论与工程实例．北京：科学出版社，２００１，　良好。　［５］　林宗元．岩土工程试验监测技术．沈阳；辽宁科学技术出版　（４）帷幕注浆技术保证了合同工期，挽回了巨　社．１９９４．　第一作者通讯地址：重庆交通学院２４３信箱邮编：４０００７４