理论教育 基坑工程优化设计研究结果

基坑工程优化设计研究结果

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:基坑方案的采取必须兼顾上述各种因素,特别是须严格控制基坑与地下室施工过程中产生的变形量,把对周边管线、建筑等的影响降低到最低程度。上海地区对于二级基坑的传统围护形式是采用地下连续墙结构。大直径钻孔灌注桩排桩辅以外侧三轴水泥土搅拌桩止水,是上海地区传统的基坑围护结构形式,使用深度随着工程实践的积累已有较大发展,技术较为成熟,本工程可使用。

基坑工程优化设计研究结果

1)基坑围护方案

根据《基坑工程技术规范》(DGJ 08-61-2010)第3.0.1条,本工程基坑为地下二层,埋深10.8~11.4 m,属于二级基坑。根据周边环境条件,本工程基坑环境保护等级为三级。

在基坑开挖深度范围内的土层有①1、①2、②、③、③t、④层土。基坑开挖时由于土体原有平衡被破坏,土体易产生侧向位移,拟建场地基坑开挖范围内分布有第③层饱和灰色淤泥质粉质黏土层及④层淤泥质黏土,该类土土质软弱,灵敏度高,基坑开挖时易产生蠕变现象;同时第③t层为饱和粉性土层,该层在振动作用下可能产生液化,基坑开挖时,在水头差的作用下,易产生管涌及流砂现象,故需采取适当的挡土、隔水等围护措施,并同时在开挖时采取降水措施,保证基坑的安全。基坑方案的采取必须兼顾上述各种因素,特别是须严格控制基坑与地下室施工过程中产生的变形量,把对周边管线、建筑等的影响降低到最低程度。

2)围护方案分析

本工程可能采用的围护方案分析如下。

(1)地下连续墙方案:分临时性围护结构地下连续墙和“两墙合一”地下连续墙。上海地区对于二级基坑的传统围护形式是采用地下连续墙结构。根据上海地区的工程实践经验和技术水平,采用“两墙合一”形式,即地下连续墙既作为基坑围护结构,同时也作为永久性地下室外墙,技术已较成熟。关键是对基坑面积、质量要求、造价和施工进度的综合考虑选用。按照上海地区的成功经验,地下连续墙的插入比一般在(1∶0.9)~(1∶1.1)。具体的深度和厚度应结合土层资料、支撑系统的设置、变形控制要求和土方及地下室施工方式等通过计算确定。

(2)钻孔灌注桩排桩加三轴搅拌桩方案:本方案用大直径钻孔灌注桩排桩作为受力围护结构,考虑到其本身不具有挡水效果,须在外侧施工一道专门的防水墙(桩),一般可采用三轴水泥土搅拌桩作为隔水帷幕墙。(www.daowen.com)

(3)型钢水泥土搅拌墙工法(即SMW工法):本工法较适用于开挖深度不深的基坑,施工工序简单,设备少,占用场地小,所用的型钢可以回收,可减少材料浪费。

3)围护方案比选

(1)SMW工法刚度较小,基坑开挖深度较大时,一般变形较大,特别是基坑面积大、开挖深,SMW工法中型钢的租赁时间很长,结合本工程的地理位置和开挖深度,该方案不适宜本工程。

(2)大直径钻孔灌注桩排桩辅以外侧三轴水泥土搅拌桩止水,是上海地区传统的基坑围护结构形式,使用深度随着工程实践的积累已有较大发展,技术较为成熟,本工程可使用。

(3)地下连续墙刚度大,止水效果良好,可以大大减少地下水渗漏问题,同时地下连续墙方案工法成熟、成墙质量可靠、施工风险较小、占用空间较小、对周边环境影响也较小、无噪声,对于本工程深基坑推荐使用。

综上所述,本工程基坑围护体可考虑采用钻孔灌注桩排桩加三轴搅拌桩方案,或其他有经验的围护方案。围护墙埋设深度应通过对坑底土的稳定、抗倾覆、抗管涌等验算项目后确定,同时可设多道支撑。基坑围护具体方案应由基坑围护专项设计单位根据基坑开挖深度、施工工况、地层条件及周边环境等综合确定。

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