内支撑柱列式排桩在基坑支护中的应用

【文章编号】:1672-4011(2008)05-0122-02

内支撑柱列式排桩在基坑支护中的应用

林廷胜

(宝能地产股份有限公司)

　　【摘　要】:本文根据工程实例介绍内支撑柱列式排桩在基坑支护结构应用,内支撑采用现浇钢筋混凝土梁。基坑开挖在土体水平位移监测的指导下进行,分东西两部分进行。本基坑工程进展顺利,未发生任何意外,对周围建筑物的影响较小。

　　【关键词】:深基坑开挖;柱列式排桩;基坑支护　　【中图分类号】:TU47　　　【文献标识码】:B

1　场地工程地质概况

本工程场地作过较为详细的工程地质勘察,内容包括钻探、静力触探、标贯试验和土样常规室内试验。根据勘

察报告,场地内土层情况如图1所示。地表为约2m厚的杂填土,杂填土下至深18m为流塑状淤泥,深度18m～30m为淤泥和细砂互层。基坑开挖与支护工程主要在这两层土中进行,根据工程地质报告两层土的物理力学指标如表1所示。

图1　场地内土层情况

表1

场地主要土层物理力学指标

土　层淤泥细砂淤泥互层天然容重γ/(kNm-3)1511～16171512～1615天然含水率w/%5715～78145915～7015天然孔隙e1147～21071159～1196液限/%4118～55193812～6012塑性指数Ip1513～22181113～2516液性指数IL

1108～21911109～3168压缩模量Es/MPa1160～31082113～3109粘聚力c/kPa5100～19107100～3310内摩擦角Ψ/(°)1010～16171214～2412标准贯入N/击1130～2140

2140～2180

渗透系数K/(cm

s

-1

)

911

-

8

～218-7

122

2　基坑支护结构设计

211　土压力

作用在支护上的土压力采用兰金土压力公式计算,土

层指标为:淤泥层,γ=1515kN/m3,c=15kP,Ψ=12°;

细砂夹淤泥互层,γ=1515kN/m3

,c=30kPa,Ψ=20°。土压力分布如图2所示。

图2　土压力分布图式

212　支护结构受力分析

支护结构受力分析采用等值梁法。在第一道支撑下开挖至深618m时,计算得第一道支撑位置的支撑力E1=

7111kN/m;在两道支撑下开挖至预定标高-1017m时,计算

得第二道支撑位置的支撑力E2=28411kN/m;支护桩入土总长2115m,桩身最大弯矩为58416kN

m/m,发生在9192

m处。等值梁法计算结果如图2所示。213　支护结构体系设计

支护结构采用柱列式排桩,桩径800mm,桩入土深度

2115m,桩中心距1100mm,内支撑采用现浇钢筋混凝土

梁,第一道支撑设在地面以下118m处,第二道支撑设在地面以下613m处,如图3所示。

图3　内支撑布置图

●施工技术　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　《四川建材》2008年第5期

由于本工程的基坑轮廓为不规则的多边形,而且业主由于资金的安排,基坑开挖要分东西两部分施工,所以选择如图4所示形式的内支撑。

图4　内支撑平面形式示意图

214　施工顺序

柱列式排桩采用钻孔灌注桩。基坑开挖施工顺序如图5所示:①开挖土方至地面以下213m处,浇筑第一道内支

撑;②开挖土方至618m深处,浇筑第二道内支撑;③开挖土方至预定深处1017m,地下室底板施工;④拆除第一道内支撑,第3层地下室顶板施工;⑤拆除第一道内支撑,地下室其余部份施工。

图5　基坑开挖施工顺序示意图

基坑开挖分东西两部分进行,西区先施工,当西区开挖时,东西区交界处采用自然放坡,开挖至预定深度时,在两区交界处砌筑一临时毛石挡墙,以确保底板施工顺利进行,东西两区基坑开挖都进展顺利,无异常现象,开挖至预定深度时效果如图6和7所示。

　图6　西区施工效果图　　　　　　图7　东区施工效果图215　止水和排水

基坑开挖在淤泥层中进行,这层土的渗透系数为9112

×10-8

cm/s～218×10-7

cm/s,由于渗透系数很小,所以

基坑支护结构不设止水帷幕,支护桩间隙中的土如在开挖过程中有坍塌现象,及时用砖砌砂浆填实,施工过程中注意坑外滞留水的疏导和坑内积水的排放。

3　基坑位移监测

沿基坑边缘共布置了16个测斜孔,孔深20m,对施工全过程进行水平位移监测,采用仪器为SINCO测斜仪,典型的四个测斜孔的位移情况如图8所示。

A孔和B孔在西区,C孔和D孔在东区,当基坑开挖

至设计标高时,支护桩桩顶水平位移约为20mm。桩身最

大位移发生在第一道支撑下约8m处。C孔位于基坑凸缘

部,是结构受力的最不利位置,所示位移最大,最大水平位移达70mm。其余各处最大位移均在5cm以内。

图8　施工过程支护桩水平位移

4　结语

本基坑工程进展顺利,未发生任何意外,东区基坑开挖至设计标高后,曾停工放置了一年多才浇筑地下室底板,基坑开挖也未影响周围的建筑物。总结本工程经验如下:

(1)内撑式排桩基坑支护结构形式结构简洁,受力路

径明确,工程造价低,便于施工,而且这种支护结构的变形较小,对周围建筑物的影响较小。

(2)内撑系统在有条件情况下尽可能设计成圆拱式,这样的内撑最大优点在于可为基坑开挖和地下室施工提供开阔的空间。

(3)该城区基坑开挖大都在淤泥层中进行,由于这层

土的渗透的系数很小,所以不需要止水措施。

(4)深基坑开挖一定要在土体水平位移监测的指导下

进行,要根据支护结构周围土体水平位移的数值和速率,适时地调整基坑开挖方案和支护结构的加强措施,才可以

保证基坑工程的顺利进行。

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