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钢管桩与预应力锚索在深基坑支护的应用

发布时间:2020-04-09

随着我国经济实力不断提升,城市建设不断发展,人类社会对地下空间资源的需求也越来越高。尤其是在老城区的新建高层建筑呈现向高空和地下发展的趋势,该区域内基坑具有基坑深度大、支护费用高、基坑周边环境复杂、项目周边对基坑施工影响要求高等特点,因此合理选用支护形式,协调好安全、经济、环境影响、工期等因素之间关系,是此类深基坑支护设计的关键。

1工程概况

1.1概述

本工程位于烟台市中心区域,项目包括1栋33层高层住宅、1栋25层商务办公综合楼及附属4层裙房,设有2层~5层地下车库,场区总用地面积8920.76m2,总建筑面积约10.4万m2。基坑周长约370.0m,面积约7000m2,开挖深度9.6m~20.2m,基坑底设计标高-2.210m。现场地形南高北低,南北地面高差约10.6m;西高东低,东西地面高差约3.0m。

1.2周边环境关系

1.3工程地质和水文地质条件

根据勘察结果,自上而下揭露的地层依次为:①素填土:黄褐色,松散状态,干~稍湿,以碎石、混凝土块、砖块、块石为主;中下部多以黏性土及风化岩屑为主。②粉质黏土:黄褐色~红褐色,可塑,切面光滑,韧性良好,含砾石较多,力学性质较好。③-1强风化云母片岩(上):灰绿~浅黄色,鳞片变晶结构,片理构造,主要矿物成分为云母,粒状矿物以长石为主,含少量石英,岩芯多呈粉末状、碎块状,易掰碎。③-2强风化云母片岩(下):灰绿~浅黄色,鳞片变晶结构,片理构造,主要矿物成分为云母,粒状矿物以长石为主,含少量石英,岩芯多呈碎块状、短柱状,不易掰碎。④中风化云母片岩:该层主要在拟建场区部分揭露,花白色~青灰色,鳞片变晶结构,片理构造,主要矿物成分为云母,粒状矿物以长石为主,含少量石英,岩芯多呈短柱状~柱状,岩石破碎,属软岩~较软岩,破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。其中现场风化云母片岩产状:170°∠50°。根据现场钻探揭露情况,场区地下水为基岩裂隙水,基岩裂隙水渗透性能受控于其裂隙性质及发育程度,基岩裂隙水水位变化较大,分布不均匀。

2基坑支护方案

支护方式选型如下:拟建建筑物距既有建筑物距离较近,无法满足放坡要求。项目位于市中心,周边临近居民区、公共服务场所,对施工噪声要求较高。场区周边既有市政道路及地下管线(燃气、电缆及水管等)对基坑变形要求较高,须保证基坑施工期间道路及各类管线的正常使用。

3主要监测数据

本工程主要监测对象为支护结构、深层水平位移、既有建(构)筑物等等,限于篇幅,现本文仅对主要监测结果进行简单分析。文中选取P1,P8,Z3,Z74个监测点,根据监测数据图3和图4可知,桩(坡)顶水平/竖向位移随土方开挖逐渐增大,70d后土方开挖及回填完成,桩(坡)顶水平/竖向位移趋于稳定。桩顶放坡段最大水平位移12.6mm,桩顶最大水平位移7mm;桩顶放坡段最大竖向位移12.4mm,桩顶最大竖向位移8mm,均能满足支护结构使用要求,可见钢管桩+预应力锚索支护结构在控制基坑水平/竖向位移方面能够取得较好效果。

4结语

通过上述监测数据分析,钢管桩+预应力锚索支护体系可靠,具有如下优势:

1)安全。基坑局部开挖深度较大,临既有市政道路及地下管线较近。支护采用钢管桩+预应力锚索支护形式,支护结构受力简单明确且位移变形可控。

2)环保。基坑周边为居民区、医院及商场等公共服务场所,周边环境对施工噪声要求较高,本方案采用潜孔锤干成孔施工工艺,施工噪声较小,对周边环境干扰较小,干成孔与泥浆护壁施工工艺相比,施工场区干净整洁,无泥浆污染。

3)施工速度快。钢管桩+预应力锚索施工速度快,较其他桩(灌注桩)锚支护结构工期短。综上所述,钢管桩+预应力锚索支护体系在场地条件受限下能够起到较好的支护效果,为本地区类似工程积累了可靠数据,具有较大的工程推广价值。

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