狭小复杂环境下深基坑支护施...—以南京某高校基建项目为例_吴晶晶.pdf
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1、153 2023.02/Building Technology and Application 建筑技术应用在区域的差异性(如地质土层条件、水文条件、降水天气)和周围环境(邻近建筑物、构筑物及各种市政设施)不同的影响,选用的支护形式不同,必须依据所在区域的现实地形进行设计,不能完全照搬经验。要做到因地制宜,就需要前期充分地勘察、调研,根据工程所在地区的地质土层条件和水文气象条件等选用合适的支护形式。合适的支护形式不仅能保证深基坑的安全,同时可以减少对周边已有建筑设施的影响,或使邻近建筑设施的影响在合理警戒值范围内,从而使深基坑支护工程造价愈加经济2-4。本文中狭小复杂环境是指受邻近建筑物、构筑
2、物、周边管线及道路等市政设施的影响,支护空间变得狭小,对深基坑支护施工和开挖过程中的变形需要进行严格监测和控制的环境。深基坑支护的种类大体分为具有挡土、截水双重功能的水泥挡土墙式;结构刚度大、抗弯强度高,适用于各种基坑的排桩与板墙式;土钉或预应力锚杆与喷射钢筋混凝土护面相结合形成类似重力挡墙的边坡稳定式;形成闭合拱形,自上往下,分段(层)作业3的逆作挡墙式和场地开阔的放坡开挖式五类4。水泥挡土墙式、边坡稳定式和放坡开挖式对支护场地空间要求较大,不适用于狭小复杂环境中。逆作挡墙式要求基坑平面尺寸近似方形或圆形。排桩与板墙式的支护结构刚度大、抗弯强度高、土方开挖过程中变形小、施工机械对工作场地要求
3、不大,比较适用于狭小复杂环境的深基坑支护。1 工程概况1.1 基坑工程概况南京某高校基建项目主体为 16 层框架-剪力墙结摘要狭小复杂环境下深基坑支护工程受邻近建筑物、构筑物、周边管线及道路等市政设施的影响,支护空间狭小,施工过程中需要对周边环境的变形进行严格监测和控制,施工难度加大。本文以南京某高校基建项目深基坑支护施工为研究案例,充分勘察基坑周边环境和土质情况后,选用排桩与板墙式和混凝土内支撑结合的基坑支护形式,在施工过程中加强监测,从而在满足土方开挖需求的同时保证基坑安全,为类似工程实践积累了参考经验。关键词深基坑支护;狭小复杂环境;施工技术中图分类号TU942文献标识码ADOI10.1
4、9892/ki.csjz.2023.02.43Abstract In small complex conditions,the deep foundation pit support project is affected by the adjacent buildings,structures,surrounding pipelines,roads,and other municipal facilities,which makes the support space narrow.Thus,it is necessary to strictly detect and control the
5、 deformation of the surrounding environment,and the construction is difficult.This paper takes the construction of the deep foundation pit support of a university infrastructure project in Nanjing as the research object.After fully investigating the surrounding environment and soil conditions of the
6、 foundation pit,the foundation pit support form combining piles with plate wall and concrete inner support is selected.It is required to strengthen the monitoring in the construction process to meet the needs of earthwork excavation while ensuring the safety of the foundation pit.It accumulates refe
7、rence experience for similar engineering practices.Key words deep foundation pit support;small complex conditions;construction technology在城市建设用地有限的情况下,开发地下空间是解决城市人口拥堵、实现智慧城市可持续发展的途径之一,各种类型的基坑工程不断涌现1。深基坑支护工程受所作者简介:吴晶晶(1988-),女,工程师。研究方向:项目管理。作者单位:南京科技职业学院后勤服务中心基建维修科狭小复杂环境下深基坑支护施工技术研究以南京某高校基建项目为例Study
8、on the Construction Technology of Deep Foundation Support Under Small Complex Conditions:A Case of the Infrastructure Project of a University in Nanjing吴晶晶Wu Jingjing154城市建筑 Urbanism and Architecture/2023.02构,设二层地下室。总建筑面积为 27 125.21 m2,其中地上建筑面积 22 081.22 m2、地下建筑面积 5 043.99 m2。基坑面积约 3 000 m2,周长约 250
9、m,基坑开挖实际深度10.55 m,局部开挖深度最深 14.95 m(见图 1)。1.2 基坑周边情况(1)基坑东南侧、南侧及西侧地下埋设有电缆沟及水管,该电缆沟为 35 kV 的高压线,埋深为地面下 1.50 m,电缆结构宽度为 1.01 m,地下室外墙与该条高压线中心线的最近距离为 3.74 m。电缆沟内侧有一 DN300 的水管,埋深为现地面下 1.50 m,该水管沿着地下室外墙东南侧,向西南侧延伸进入学校,为学校的主供水管,地下室外墙与该条水管中心线的最近距离仅为 3.07 m。(2)东北角及西南角存在高铁塔,最下层高压线距离现地面净空约 7.50 m。东侧高压铁塔(A)为筏板基础,基
10、础大小为 600 mm600 mm,埋深为地面下 3.60 m,地下室外墙与 A 铁塔中心的最近距离为 6.75 m;西南侧为高压铁塔 B,高压铁塔为筏板基础,7 000 mm7 000 mm,埋深为地面下 3.60 m,地下室外墙与高压铁塔中心的最近距离为 6.92 m,可用施工场地较小,支护设计时需考虑适合的支护形式,确保周边构筑物的安全。(3)北侧红线内有一已建消防水池,地下室外墙距高水池底板最近距离约 1.89 m。水池底埋深约地面下4.50 m,水池为筏板基础。红线外为该高校的操场,业主要求在施工期间需确保操场和消防水池的正常使用。(4)基坑东北角为已建 4F 体育馆,该建筑为独立柱
11、基,基础底标高-2.80 m。基坑西侧为已建1F/2F浅基建筑,为沿街商户,基坑支护需考虑周边建筑荷载,有效控制土方开挖过程对周边建筑的影响,确保邻近建筑设施的影响在合理警戒值范围内。1.3 工程水文地质条件根据地质勘察报告显示,所在项目场地地貌为岗地地貌,地形相对平坦,地面绝对高程(黄海高程)为23.0224.15 m,基坑开挖影响深度范围内土层分布为杂填土、素填土、粉质黏土、粉质黏土、粉质黏土、强风化砂质泥岩等,各个岩土体主要物理力学性能指标等详见表 1。场地表层地下水属孔隙潜水型,赋存于层填土的土体中,主要接受大气降水入渗,以蒸发排泄,水位动态受季节性变化影响明显。埋深为 1.502.2
12、0 m,稳定水位埋深为 1.001.70 m(水位标高为 22.1522.45 m),近35 年及历史最高水位可按自然地表下埋深 0.5 m。2 基坑支护设计根据项目邻近建筑物、构筑物,以及周边市政设施的距离和保护要求,水泥挡土墙式、边坡稳定式和放坡开挖式均不适用,该项目基坑支护设计将在排桩与板墙式或逆作挡墙式中选择。结合本项目的基坑平面形式,逆作挡墙式不适用,最终确定本基坑工程采用“整体顺作法”的总体设计方案(见图 2)。针对本项目的特点,尽可能避免基坑开挖对周围环境的影响,经过方案比选,基坑支护形式选用适应性强、工作场地不大、振动小、噪声低的排桩与板墙式中的排桩 8001100 的旋挖桩和
13、混凝土内支撑形式。邻近高压铁塔区域加密排桩,采用 9001500 的旋挖桩。混凝土内支撑设置在距桩顶标高为-1.25 m 处,有效控制位移和基坑变形,同时设置 32 根钢结构立柱作为水平支撑系统的竖向支承杆件。桩基作业均为干成孔作业,未见明显地下水,地下水位较低,对基坑影响较小。降水方案为明沟+集水坑进行疏干降水,在基坑的西南侧设置出土栈桥,出土口区域设双排桩进行加固。依据有关规范的要求,并结合项目基坑的深度、周边环境条件、支护结构的重要性和基坑变形的控制要求等,综合确定基坑的安全等级为二级。3 深基坑支护施工3.1 围护结构施工本工程实际开挖深度为 10.55 m,局部开挖深度最深表 1 岩
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