基于多道支撐作用下的基坑支護結(jié)構(gòu)研究

招儉華

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟建設(shè)水平的逐漸提高，城市化進程逐漸加快，在城市建設(shè)活動中地下空間的開發(fā)開始越來越多出現(xiàn)，多道支撐作用下的基坑支護結(jié)構(gòu)在基坑工程中的應(yīng)用也越來越多，本文將從多道支撐的角度出發(fā)，結(jié)合基坑支護結(jié)構(gòu)建設(shè)施工的實際，對基于多道支撐作用下的基坑支護結(jié)構(gòu)進行深入的研究和探討。

關(guān)鍵詞：多道支撐；基坑支護；結(jié)構(gòu)

前言：多道支撐在城市地下空間的開發(fā)活動中應(yīng)用廣泛，對基坑支護結(jié)構(gòu)有重要的作用，本文結(jié)合基坑支護工程的設(shè)計與檢測實際模擬分析多道支撐作用下灌注樁基坑支護結(jié)構(gòu)體系在基坑開挖過程中的樁身應(yīng)力、位移的大小分布規(guī)律及其支撐應(yīng)力的分布規(guī)律。本文選取廣東省佛山市一起工程為例，進行結(jié)合工程實際的研究。

1 基坑支護概述

基坑支護是為了保證建筑物地下結(jié)構(gòu)的施工安全，以及建筑施工周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采取支擋、加固與保護措施的工程建造方法，這一建造方法一般應(yīng)用于大型建筑物的施工建設(shè)活動中，可以在基坑施工現(xiàn)場和施工環(huán)境之間建立一個穩(wěn)定、堅實的隔斷，保證施工環(huán)境不會對基坑內(nèi)部的建筑施工活動產(chǎn)生影響，同時基坑內(nèi)部的建筑施工活動也不會對施工環(huán)境產(chǎn)生影響。支護的類型主要有排樁支護；地下連續(xù)墻支護；水泥擋土墻；鋼板樁等等。

2 多道支撐作用下基坑支護工程概況

2.1工程概況

擬建佛山中國中藥集團商住項目位于佛山市禪城區(qū)魁奇二路以南、黎明二路以北、港口路以西，東面及西面分別為東江花苑和東江國際住宅小區(qū)；用地區(qū)域形狀較為規(guī)整，邊界南北向最長約220米，東西向最寬約105米，場地平整，交通條件便利。本工程總規(guī)劃用地面積約29027.34m2，擬建4棟高層建筑及附屬配套設(shè)施，層數(shù)為30～37層，高度100.90～145.15m。設(shè)3層地下室，基坑開挖深度約15.0米。

2.2工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件

地處珠江三角洲平原腹地的佛山市南海區(qū)，地形相對平坦，地貌形態(tài)單一，場地較平整。

根據(jù)本次鉆探揭露，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查，地基土主要由填土、第四系沖積層、殘積土及白堊紀基巖。現(xiàn)自上而下分述如下：

層1雜填土：灰色，雜色，以粘性土、砂及碎石為主，局部含建筑垃圾，大部分呈松散狀，未經(jīng)壓實。

層2淤泥質(zhì)土：灰色，飽和，流塑為主，局部軟塑，含有機質(zhì)，腐殖質(zhì)，干強度中等，韌性中等，局部含淤泥質(zhì)粉砂。

層3殘積土：紫紅色，褐黃色，由泥質(zhì)粉砂巖風化殘積而成，濕，可塑～硬塑，局部風化呈密實砂狀。

層4強風化泥質(zhì)粉砂巖：紫紅色，風化強烈，巖質(zhì)疏松，性軟，手折易斷；巖芯呈半巖半土狀，局部碎塊狀，極軟巖，遇水易軟化崩解；風化不均勻，局部夾少量中風化巖。

層5中風化砂巖：以細砂巖為主，紫紅色，灰白色，褐黃色，砂狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，巖芯較完整，呈中～長柱狀，局部碎塊狀，巖芯較硬。

層6微風化砂巖：紫紅色，灰白色，褐黃色，砂狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，巖芯較完整，呈中～長柱狀，局部碎塊狀，巖芯堅硬。

場區(qū)地下水位在豐水期時埋深在0.50～2.00m，在枯水期時埋深在1.50～4.00m。水位變化幅度一般在0.30～0.8m左右。

2.3支護結(jié)構(gòu)的選型及構(gòu)建

根據(jù)建設(shè)施工活動前期的施工環(huán)境考察、排樁支護；地下連續(xù)墻支護；水泥擋土墻；鋼板樁等均不適應(yīng)本工程的建設(shè)施工環(huán)境，經(jīng)過對工程施工環(huán)境和工程施工的本質(zhì)特點，決定選擇多道支撐作用下灌注樁基坑支護結(jié)構(gòu)作為本工程的支護方式。

根據(jù)工程的施工環(huán)境和施工建設(shè)目標，灌注樁樁徑定位800mm，灌注樁之間的距離為1.3m，樁長20m呈矩形分布，水泥土樁樁徑800m，樁長6m。在工程施工過程中，首先打孔進行灌注樁的灌注施工，在開掘工程進行到水平深度-1.5m時做第一道混凝土支撐，其中冠梁截面高900mm、寬1000mm、主支撐幾面高900mm、寬1000mm。支撐的與混凝土灌注樁之間采用構(gòu)件連接，在保證混凝土支撐對基坑側(cè)壁支撐力的同時，保證混凝土支撐和灌注樁之間有恰當?shù)娜哂嗫臻g，保證支撐機構(gòu)的韌性，防止灌注樁支撐體系地面沉降等施工場地地質(zhì)條件變化而造成支撐結(jié)構(gòu)的損毀。當挖掘深度達到水平深度的-8.5米時做第二道混凝土支撐，其圍檁截面高900mm，寬1300mm，主支撐截面高900mm，寬800mm。

3 多道支撐作用下基坑工程施工經(jīng)驗總結(jié)

隨著土方的開發(fā)，在土層之中的灌注樁狀態(tài)會因為土層的壓力、自身重力和結(jié)構(gòu)張力的影響而產(chǎn)生變化，當混凝土支撐部分開始發(fā)揮支撐作用時，要對灌注樁自身的應(yīng)力狀態(tài)進行實時監(jiān)測，保證多支撐作用下的基坑支護工程能夠正常的發(fā)揮效用。

附加載荷的增加對裝神唯一和支撐力有著顯著的影響，附加載荷越大，樁的水平唯一和支撐應(yīng)力就越大，因此在基坑施工過程中要嚴格控制繼承頂部土體等材料的堆積，車輛載荷和振動載荷的大小。

隨著支護結(jié)構(gòu)混凝土彈性模型量的增強，樁的水平位移和支撐應(yīng)力在減小，支護結(jié)構(gòu)混凝彈性模量的增加對支護結(jié)構(gòu)抵抗側(cè)向變形和壓應(yīng)力有一定作用。在支護結(jié)構(gòu)達到足夠抵抗側(cè)向土壓力的混凝土彈性模值后，再增加彈性模量，樁身水平位移變化幅度很小。

基坑側(cè)壁距離基坑頂部附加荷載距離越遠，樁身水平位移值越小，隨著距離的增加，影響程度逐漸降低，因此建議在實際工程中嚴格控制坑邊距。

當小于樁的最小嵌固深度后，對樁身位移影響較大。當滿足樁的最小嵌固深度后，增加樁的嵌固深度對樁身位移影響較小。

結(jié)論：經(jīng)過工程施工實踐的檢驗，多道支撐作用下的基坑支護結(jié)構(gòu)是一種優(yōu)秀的基坑支護結(jié)構(gòu)，能夠有效的保護基坑建設(shè)施工安全，但是在其實施應(yīng)用的過程中，要注意支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的實時監(jiān)測。

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