第３６卷第４期 ２ ０ ｌ ０年２月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＩ Ｖｏｌ＿３６Ｎｏ．４ Ｆｅｂ．２０１０ ・１３５・ 文章编号：１００９—６８２５｛２０１０｝０４—０１３５—０２ 多种支护形式在基坑围护中的结合应用 徐勇强 摘要：结合某建筑深基坑施工实例，针对工程地质及周边环境条件，因地制宜分别采用不同支护形式，取得了充分利用 各种构件的受力特性、降低成本、缩短工期的良好效果。 关键词：深基坑，支护形式，因地制宜，坑中坑 中图分类号：ＴＵ４６３ 文献标识码：Ａ 近年来随着经济的发展，我国的城市建设发展也异常迅速。 层可划分为５个工程地质层及若干亚层。场区地层分布具有如 从高层、超高层建筑到城市轨道交通建设，相关的地下工程越来 下特征：１）场地表部为１．０ ｍ～１．５ ｍ左右的素填土，第②３层灰 越多，涌现出了大量的深基坑工程。 色砂质粉土层呈厚层状，场区均有分布；经计算该层为不液化土 基坑开挖的施工工艺一般有两种：放坡开挖（无支护开挖）和 层；２）场区属古河道分布区，缺失第⑥层暗绿色黏土层和第⑦层 在支护体系下开挖（有支护开挖）。从施工简便及结构设计方面 砂质粉土层，而分布厚层状的第⑤层土（分４个亚层：⑤２ ，⑤２ｂ， 考虑，对一个基坑一般采用一种基坑支护形式，但根据实际情况 ⑤３，⑤４）４０ ｍ左右见第⑧层粉质黏土夹砂，孔深５５ ｍ未揭穿该 有时也会有多种支护同时运用于一个基坑的情况。以上海江桥 层，第⑧层分布稳定。 文化活动中心地下室基坑为例，探讨多种支护形式在同一基坑中 ３基坑支护结构形式 的运用。 １工程概况 ３．１边界条件 １）该基坑平面形状不规则，南面呈椭圆形，北面呈方形，基坑 江桥社区文化活动中心位于江桥镇华江路，该工程为框架结 中部有个面积较大的坑中坑，东南面有个较深的坑中坑。２）基坑 构，基础为预制方桩承台和箱形基础，主楼３层，地下１层，附楼 北侧紧邻华江路，按规划局及市政要求：基坑施工时必须保护华 ６层，地上建筑面积１３ ０５３ ｍ２，地下４ ６１３ ｍｚ。地下室开挖面积 江路的交通顺畅、不受干扰。华江路地下管线较为密集，施工时 约５ ６００ ｍ２，基坑挖深约４．３ ｍ，靠地下室外墙一侧底板上有水 还应保证管线不能产生过大的位移与变形。北面２０ ｍ左右有一 沟，开挖深度增加０．３ｍ，基坑中部游泳池开挖深度５．５ｍ～６．５ｍ， 幢已竣工的６层办公楼。３）基坑南侧４０ ｍ左右是一条河道，常 基坑东面游泳池设备用房基坑开挖深度６．９ ｍ，由于该侧面坑外 年水位较高，南面ｌ０多米远处是隔壁厂房的一些仓库。４）西侧 可利用待建建筑施工基础时的开挖而进行卸载，实际计算开挖深 ２．６ ｍ处为一道围墙，围墙上空是一道１万Ｖ的高压电线，距离 度５．８０ ｍ。 围墙８ ｍ左右是隔壁厂房，这个部位是位移控制的重点。５）基坑 东面是学校和居民区，距离约４０ ｍ。 ２工程地质与周边环境 ４．３５ ｍ左右。场地潜部水文地质条件比较简单，属潜水类型，静 场地地貌类型属于滨海平原，地势较平坦，自然场地标高在 ３．２围护结构方案的选择 上海嘉定地区对于５ ｍ左右的基坑围护一般采用复合土钉 止水位埋深一般在０．６ ｍ～１．２ ｍ之间，场地附近无污染源，地下 墙和搅拌桩重力式挡墙的比较多。相对来说复合土钉墙成本稍 低一点，但工期稍长，工序搭接比较多；搅拌桩重力式挡墙成本稍 水对混凝土无腐蚀性。 根据地基土的特征、成因及物理力学性质，勘探深度内的土 高，但施工操作便利，工期较短。考虑周边环境和工期进度，决定 变化，且幅度随体积含水率的升高而减缓。 参考文献： ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｕｎｓａｔｕｒａｔｄ ｅｓｏｉｌｓ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏ—Ｓ ｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ，１９８０，２４（６）：２３８—２４２． ［１］ＤＧ弗雷德隆德，Ｈ拉哈尔佐．非饱和土土力学［Ｍ］．陈仲 ［３］ 李永乐，刘汉东，刘海宁，等．黄河大堤非饱和土土一水特性 颐，译．北京：中国建筑－Ｔ－，＿ｌｋ出版社，１９９７：７８—９８． ［２］ Ｖａｎ Ｇｅｎｃｈｔｅｎ Ｍ．Ａ ｃｌｏｓｅｄ ｆｏｒｍ ｅｑｕａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｐｒｅｄｉｃａｔｉｎｇ ｔｈｅ 试验研究［Ｊ］．岩－＋－２学，２００５，２６（３）：３４７—３５０． Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ０ｆ ｓｏｉｌ．ｗａｔｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ Ｏｆ ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｓｏｉｌ ＣＨＥＮ Ｘｉａｎ－ｔｉｎｇ ＪＩＡＮＧ Ｆｅｎｇ ＹＡＮ Ｇａｎｇ－ｌｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｒｅｓｏ＿￣ｑｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｏｉｓｌ ｔｆｉａｘｉｌａ ｔｅｓｔ ｏｎ ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｓｏｌ１ ｗａｔｅｒ—ｓ０ｊｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｎｄ ｃｏｎｆｉｎｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃａｓ ｏｎ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｌｕｏｙａｎｇ ａｒｅａ．ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉａｔｃｅｄ ｔｈａｔ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｅｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ ｖｏｌｕｍｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｅｏｅｆ— ｆｉｃｉｅｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｓｏｉｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ Ｗ＆Ｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｌｒｇｅｌａｙ ｂｙ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｃｏｅｆ— ｆｉｄｅｎｔ．ｔｈｅ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｌＴｌｅ ｖｏｌｕｍｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ。Ｏｅｍｃｉｅｎｔ ｓａｍｐｌｅ ｎｏｎ—ｌｉｎｅａｒ ｒｅｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｆｉｎｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｔｈｅ ｒｅｌａ— ｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｎｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｕｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｎｓａｔｕｒａｔｄ ｓｅｏｌ１，ｔｒｉａｘｉｌａ ｔｅｓｔ，ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｕｃｔｉｏｎ，ｓｏｉｌ—ｗａｔｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｃｕｒｖｅ 收稿日期：２００９—１０—１０ 作者简介：徐勇强（１９８３一），男，助理工程师，上海久驰建筑工程有限公司，上海２０１８０２ ・ １３６ ・ ． ． ２第３ ０ ６卷 ４省 １ ０ ２年月 山 西 建 筑Ｋ 采用水泥搅拌桩重力式挡墙作为主要的基坑围护形式，配合使用 ３．３．３ Ｈ型钢插入施工 旋喷桩和水泥搅拌桩插型钢。 Ｈ型钢采用Ｉ－Ｉ５００×３００×１１×１８。Ｈ型钢施工顺序：１）根据 基坑北面和东面距离最近建筑均在２０ ｍ以上，这两边的基 轴线定出围护结构定位点，放出Ｈ型钢插入位置。２）测量自然地 坑围护采用３．２ ｎｌ宽水泥搅拌桩重力式挡墙，地下室底板靠外墙 面标高，确定Ｈ型钢顶和桩底标高，采用水准仪测定Ｈ型钢是否 处有集水坑的，进行局部加固。水泥搅拌桩为双头型，桩径为 施工到位。３）施工中应严格控制Ｈ型钢的垂直度和位置，防止跑 ７００ ｍｉＤ＿，墙体和加固区截面均采用格构式布置，重力式挡墙压顶 偏和倾斜。４）Ｈ型钢长度为１２ ｍ，因标准尺寸Ｈ型钢长度为９ ｍ， 道板厚１５０ ｍｍ，采用Ｃ２０混凝土，内配钢筋网。围护区搅拌桩水 所以Ｈ型钢需焊接一次，焊接形式如图２所示。 泥掺入量为１３％（约合２３０ ｋｇ／ｍ），水灰比０．５５。 每侧翼缘各一块 一基坑西面紧靠隔壁工厂的围墙，围墙上空是１万ｖ的高压 １２ｘ １００×５００节点板四面围焊 线，高压线距地面１８ ｍ左右，这种情况了水泥搅拌桩机的使 用，考虑用高压旋喷桩代替水泥搅拌桩。为减少对西面网筛厂现 有建筑的影响，基坑西面采用钢结构内斜撑＋高压旋喷桩插型 １２×３００×５００ 钢。高压旋喷桩水泥掺量为３０％，水灰比为１．０。插入型钢采用 ／ 每侧翼缘各一块 Ｈ型钢Ｈ５００×３００×１１×１８，圈梁处采用一道钢斜撑，斜撑采用 ｌ Ｉ 『ｌ 卜／ １２ｘ １００ｘ ５００￣３＂点板四面围焊 Ｈ５００×３００×１１× 型钢，采用槽钢［２０焊接作为连系杆。坑内 ｌｌ １ ｌ ＼ 翼缘剖口焊接 混凝土板达到强度７０％方能安装钢斜撑，斜撑采用开槽安装。 东面游泳池设备用房处因基坑开挖深度有６．９ ｍ，只采用重 图２ Ｈ型钢接缝焊接大样 力式挡墙成本比较高，且施工操作面不允许，故此处也采用钢结 ３．３．４基坑安全监测 构内斜撑＋水泥搅拌桩插型钢的做法。搅拌桩中插入型钢采用 基坑检测包括对围护体系和周边环境的监测，及时预报施工 Ｈ５００×３００×１１×１８型钢，圈梁处采用一道钢斜撑，斜撑采用 过程中可能出现的问题，通过信息反馈法指导施工，根据检测数 Ｈ５００×３００×１１×１８型钢，采用槽钢［２０焊接作为连系杆。坑内 据及时控制和调整施工进度和施工方法。检测的主要内容有：围 混凝土板达到强度７０％方能安装钢斜撑，斜撑采用开槽安装。 护桩顶水平位移和沉降、周边建筑和管道的水平位移和沉降，围 游泳池实际开挖深度为５．５ ｍ～６．５ ｍ，但相对周边的基 护桩和土体的测斜，坑内外地下水位。在基坑施工期间，可视位 坑高差为１．２ ｍ～２．２ ｍ，为施工方便和经济性，泳池周边采用放 移、沉降和内力变化情况增加或减少监测频率，测得的数据需及 坡开挖，采用钢筋网片混凝土护坡。 时分析处理。 勘察报告反映基底土以黏性土、粉土为主，地下水位高，必须 ４结语 在开挖前采用坑内降水，一般需提前１５ ｄ。坑内采用轻型井点降 水结合真空井点降水，要求降水深度至开挖面下１．０ ｍ～１．５ ｍ。 城市用地日益紧张，基坑及其相邻建筑和构筑物距离越来越 在基坑四周设置排水沟，以防止暴雨进入坑内。 近，场地条件复杂，因此对工程质量的要求高，对基坑周边的工程 环境保护要求也高，相应的施工成本随之上升。基坑围护设计需 ３．３方案的实施应用 综合考虑地下工程和基坑的类型、开挖深度、工程地质、水文地质 ３．３．１ 深层搅拌桩 条件和基坑周边环境的要求，做到因地制宜、合理设计、精心施工 深层搅拌桩采用二喷三搅工艺。 和严格监测，达到安全可靠、经济合理的目的。 ３．３．２高压旋喷桩 本工程场地土质较差，地质条件复杂，地下水位较高，周边建 正式施工前，先进行试验桩施工，不少于三排九根。通过试 筑物较多，基坑内高低差较大，采用多种基坑支护形式结合使用 验桩掌握机械性能及人员机械配合情况、钻进速度、提升速度、搅 的方式，较好的满足了设计和施工的要求，基坑的变形在规范要 拌速度、空气压力、单位时间喷灰量等技术参数；确定搅拌的均匀 求范围之内，加快了施工进度，为地下室施工提供了一个安全的 性；掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施。高压旋 保障，也取得较好的经济效益。 喷桩和搅拌桩的施工缝如图１所示。 参考文献： ［１］ 余志成，施文化．深基坑支护设计与施工［Ｍ］．北京：中国建 一 筑工业出版社．１９９８． ［２］方江华，陈远兵．深基坑支护技术综述［Ｊ］．地下空间，２００３ （１）：３５—３６． ［３］Ｊ １２０—９９，建筑基坑支护技术规程［Ｓ］． ［４］潘劲，潘观强．深基坑工程监测技术概述［Ｊ］．山西建筑， 图１ 旋喷桩与水泥搅拌桩接缝处示意图 ２００７，３３（５）：１１１—１１２． ［５］ＧＢ ５０３３０—２００２，建筑边坡工程技术规范［Ｓ］． Ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｂｒａｃｉｎｇ ｆｏｒｍ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔ ＸＵ Ｙｏｎｇ－ｑｉａｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ａ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｓ ｅｘａｍｐｌｅ．ａｇａｉｎｓｔ ｔｏ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｇｍｌｏｇｙ ａｎｄ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｂｒａｃｉｎｇ ｆｏｒｍｓ ｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｌａｃｅ，ｔｈｅ ｂｅｔｔｅｒ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍａｋｉｎｇ ｆｕｌｌ ｕｓｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｓｔｒｅｓｓ ｃｈａｒ— ａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇ ｔｉｍｅ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｅｐ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ，ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｆｏｒｍ，ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｌｏｃａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｐｉｔｓ ｉｎ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ—ｐｉｔｓ
