浅谈某基坑支护设计及监测方案

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　　 摘要：本文着重介绍了该工程的支护结构设计及监测方案，并详细分析了基坑设计选型，以及参数的选用供同行参考。
　　
　　关键词：深基坑，支护，监测
　　Abstract: this paper introduces the engineering of the supporting structure design and monitoring program, and detailed analysis of the foundation pit design selection, and the selection of parameters in the same field for reference.
　　
　　Keywords: deep foundation pit, support, monitoring
　　
　　
　　中图分类号： TV551.4文献标识码：A 文章编号：
　　
　　O 引言
　　随着城市建设不断向地下空间深入，出现拟开挖基坑距离已有的建筑物地下室(基坑)较近的情况越来越多，这对深基坑设计理论和深基坑支护施工技术都提出了新的要求。
　　首先，由于与相邻地下室(基坑)相距较近，往往造成新建建筑物拟开挖摹坑支护结构的锚杆、土钉无法施工，支护方法的选择存在难题；其次，在已有的建筑物地下室墙体与拟开挖基坑之间是有限宽度的土体，对拟开挖基坑支护结构而言土压力可能属于有限土体的土压力，采用基于半无限土体假设的朗肯或库仑土压力理论计算土压力结果会产生偏差。本文结合工程实例进行了探讨。
　　
　　一、 工程概况
　　本工程项目位于珠江新城，拟建1栋29层综合商住楼，地下室3层，现状为闲置地块，场地经填土推平，地势平坦，交通便利，现为闲置用地，建筑场地地约4450m2，基坑开开挖深度13.4m，开状呈近正方形，基坑边长约为270m。
　　
　　二、建筑场地周边环境
　　北靠华居街，街道旁为保利香槟花园，东面为广州市房地产交易中心；已完工32层高层建筑；西为闲置地块，南边分布有待拆除的临时建筑。
　　
　　三、区内工程地质条件及设计参数
　　场区地面平均标高约8.1m，±0.00标高相对广州城建高程8.40m，支护结构影响深度范围内的土、岩层厚及状态详见下表。
　　基坑支护设计对岩、土物理力学性指标的选取是参考《工程地质勘察报告》资料，并结合我院在岩土工程技术上的经验确定的，具体如下。
　　
　　
　　区内工程地质概况详见岩土工程勘察报告。
　　场区水文地质简况：
　　勘察期间测场区地下水水位埋深平均0.95~2.0m。
　　四、基坑支护方案选型
　　由于场地处建筑场地地处广州市珠江新城，场地四周较窄。在开挖深度范围内土体除表面为杂填土及局部分布有小量淤泥质土层外，主要为可塑~硬塑状的粉质粘土、粉砂和中砂，土质较好，残积成因土层层面埋深为5.4~12.5m，强风化基岩层层面埋深7.7~34.9m, 中~微风化基岩层层面埋深11~29.4m,基坑呈近正方形状。
　　由于基坑较深，形状近正方形（73m×60m），南边华就路设置出土车道的分布，为便于土方开挖及出土，加上岩层埋深相对较浅，适宜采用桩撑支护结构，故在采用深层搅拌桩做好砂层的止水及施工围护措施后，从现有设计、施工工艺技术的可行性及经济、安全、工期等方面综合分析，本基坑支护结构宜采用旋挖孔混凝土灌注支护桩+内支撑组合的支护结构，其优点在于：整体刚度强，对基坑变形易于控制，变形量小，施工速度相对较快，对周边环境影响小。
　　
　　五、基坑支护各个断面结构计算说明
　　支护设计计算采用北京理正软件研究所深基坑支护结构软件F-SPW6.01版（高级版）进行分区分析计算，并结合我院在设计及施工方面的经验进行综合分析所得，计算方面按基坑各侧边划分计算单元，计算单元的岩土工程勘察资料及设计参数的选取，系按最不利因素进行的，根据场地岩土工程勘察报告分析，计算单元的岩土分层分别选取了ZK1、ZK2、ZK19、ZK23钻孔柱状图中的土岩层划分，设计按安全等级一级设防。
　　
　　六、施工工艺及注意事项
　　由于本基坑支护结构采用旋挖孔混凝土灌注支护桩+内支撑组合的支护结构，故施工过程中必须做好下列措施：
　　（1）、采用放线插签定位确保桩位准确；
　　（2）、采用垂线观测控制法及水准尺量度法确保桩孔的垂直度；
　　（3）、施工过程中做好桩孔有毒汽体的检测及安全保护工作。
　　（4）、基坑开挖前，在基坑外侧设立地下水水位观测孔，基坑外侧地下水位对坑内开挖不构成影响时，可进行全面开挖，否则必须进行堵漏处理；
　　（5）、开挖过程中加强边坡变形观测（只要依据由业主委托的专业监测单位监测的数据），当发现局部侧向变形过大时，立即采取回填、支撑处理。
　　
　　七、基坑监测要求
　　1、1、基坑周边设立水平、沉降变形观测点13个，地下水水位观测点6个、斜观测点6个，立柱沉降观测点5个、支撑梁应力监测点7个；
　　2、变形监测必须选择有经验及有资质的测量单位完成；
　　3、观测周期及次数
　　1）、施工期间每开挖一级，观测1~2次，或每隔三天观测一次，雨天（中雨以上）施工，每天观测1次；
　　2）、支护结构施工完成后，变形未稳定前，每5~7天观测1 次，变形稳定后可每间隔15~30天观测1次；
　　3）、遇特殊情况（如变形出现突变或出现险情）时，每天观测1次以上；
　　4）、地下室结构完成，并进行侧边回填土后，可停止变形监测。
　　4、对周边邻近已有建筑物也应设置适当变形观测点（点位及数量由现场确定）进行观测，观测周期为每7天1次。
　　5、变形监测过程中若出现异常情况时，应即时通知业主、设计、监理及施工单位进行处理。
　　6、本基坑支护结构按安全等级一级设防，最大水平位移控制值为30mm，水平位移报警值为25mm。
　　
　　八、应急预案
　　1、发现基坑周边地下水位变化较大时，应及时通知设计单位，投资单位，现场项目经理部。
　　2、土体开挖发现土体侧向变形较大（视开挖深度及开裂位置分析而定），若变形超出设计控制范围时，必须及时通知业主和设计单位，并先采用现场挖掘机进行挖土回填压脚及临时支撑处理，回填分层用挖掘斗压实。
　　3、基坑开挖后，由项目经理负责组织基坑在意外情况下的抢险组织机构，从人员、材料、制度上确定人、材（财）、物的准备。做到土方开挖机械手即叫即回。
　　4、常备适量包装水泥以作灌浆及回填开挖工作面紧急堆压使用。
　　5、常备适量粗管钢管或型钢，作应急支撑之需。
　　6、与有关自来水公司、煤气公司、公安、消防等部门，保持密切联系。
　　7、配备二台高压泥浆泵及灌浆循环设备一套，配备水玻璃化学浆数吨及适量注浆管材、绵纱、小木桩等防水堵漏材料。
　　
　　九、工程概算
　　
　　
　　结语
　　深基坑支护工程是近二十多年来随着城市高层建筑发展而发展的一门实践工程学，涉及多道工序，多个工种，理论上还有待完善，如何选取一种经济技术上都合理的支护类型就必须充分考虑现场环境、工程地质、合适的施工方法和施工步骤及工程条件。
　　参考文献：
　　1、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
　　2、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
　　3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
　　4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
　　5、《混凝土工程施工质量验收规范》GB50204-2002
　　6、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003
　　7、《锚杆喷射砼支护技术规范》GB50086-2001
　　8、《建筑基坑工程监测技术规范》 GB50497-2009
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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