某超高層建筑深基坑支護(hù)技術(shù)研究

王磊

摘 要：近年來，隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平的提高，工程建設(shè)技術(shù)難點(diǎn)也越來越多，其中尤為突出的是由于城市用地愈發(fā)緊張，深基坑的支護(hù)難度越來越大。因此，在支護(hù)空間緊張且基坑較深的情況下，設(shè)計(jì)最安全、合理、經(jīng)濟(jì)的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案就變得尤為必要。本文以某超高層建筑深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)為例，在綜合分析項(xiàng)目周邊環(huán)境、水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，最終確定出最為經(jīng)濟(jì)合理的基坑支護(hù)方案，以期為同地區(qū)同類施工項(xiàng)目的設(shè)計(jì)及施工提供參考。

關(guān)鍵詞：超高層建筑;深基坑;基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

中圖分類號：TU753文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2019）16-0121-02

Abstract： In recent years， with the improvement of the level of urban infrastructure construction， the technical difficulties of engineering construction are more and more. The most prominent reason is that the urban land is more and more tense， and the support of deep foundation pit is more and more difficult. Therefore， in the case of tight support space and deep foundation pit， it is particularly necessary to design the safest， reasonable and economical design scheme of foundation pit support. Taking the design of deep foundation pit support for a super high-rise building as an example， based on the comprehensive analysis of the surrounding environment and hydrogeological conditions of the project， the most economical and reasonable foundation pit support scheme was finally determined， with a view to providing reference for the design and construction of similar construction projects in the same area.

Keywords： super high-rise building; deep foundation pit; foundation pit support design

1 深基坑工程概況

擬建項(xiàng)目位于西安市高新區(qū)超高層集群區(qū)域，建筑總高度約350m，基坑?xùn)|西寬約144.9m，實(shí)際支護(hù)深度為17.5～19.3m。項(xiàng)目東鄰在建的中鐵·西安中心（高230m），西鄰在建的西安邁科商業(yè)中心（高220m），北側(cè)為在建的西安·綠地中心雙子塔（高270m）。

2 水文地質(zhì)概況

項(xiàng)目的地質(zhì)勘查報(bào)告顯示，基坑開挖范圍內(nèi)的土層主要為雜填土、素填土、黃土狀土及粉質(zhì)黏土，土層中局部夾砂層透鏡體。

勘察期間，實(shí)測地下水埋深22.20～25.60m，相應(yīng)標(biāo)高389.82～391.82m，屬潛水[1]類型。此外，自然地面下10～12m局部有上層滯水[2]。因此，本工程應(yīng)考慮降水設(shè)計(jì)，且降水風(fēng)險(xiǎn)較大。

3 支護(hù)設(shè)計(jì)選型介紹及分析

3.1 設(shè)計(jì)原則

由于擬建項(xiàng)目基坑深度大，周邊環(huán)境條件復(fù)雜，支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)以安全為第一前提，并在此基礎(chǔ)上盡可能降低支護(hù)造價(jià)，為建設(shè)方提供安全、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理、工期短和易操作的支護(hù)方案[3，4]。

3.2 設(shè)計(jì)方案選型及說明

由于基坑?xùn)|、西、北側(cè)均有重要建構(gòu)筑物，且支護(hù)深度較大，此次支護(hù)方案總體選型以安全性較高的錨拉樁體系[5]為主。為節(jié)省支護(hù)造價(jià)，最終確定的總體支護(hù)形式為：上部土釘墻+下部錨拉樁復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)。基坑各邊支護(hù)選型如下。

3.2.1 基坑北側(cè)?；颖眰?cè)實(shí)際支護(hù)深度17.50～19.30m。建構(gòu)筑物距離基坑較遠(yuǎn)，故主要考慮基坑側(cè)壁的整體穩(wěn)定及基坑頂水平位移。因此，基坑北側(cè)整體采用“上部土釘墻+下部錨拉樁”的復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)支護(hù)高度的不同，分為“A型土釘墻+1號錨拉樁”及“A型土釘墻+2號錨拉樁”兩種支護(hù)形式?？紤]到基坑開挖范圍內(nèi)存在砂夾層或透鏡體，常規(guī)錨索施工易塌孔，樁間錨索采用旋噴錨索。

3.2.2 基坑西側(cè)。基坑西側(cè)開挖線緊鄰在建的邁科商業(yè)中心，其基坑開挖深度與擬建項(xiàng)目基坑相當(dāng)，故基坑西側(cè)主要考慮基坑側(cè)壁穩(wěn)定性及支護(hù)結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移等問題。根據(jù)基坑支護(hù)深度，基坑西側(cè)采用“B型土釘墻+4號錨拉樁”的復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)。土釘墻部分支護(hù)高度為7.40m，護(hù)坡樁樁徑800mm，間距1.80m。

3.2.3 基坑?xùn)|側(cè)?；?xùn)|側(cè)在建的中鐵·西安中心項(xiàng)目基坑距離擬建項(xiàng)目開挖線約18.0m，其基坑深度為16.0m，由于距離擬建項(xiàng)目基坑尚有一定距離，且基坑頂無其余附加荷載，但由于其基坑深度比擬建項(xiàng)目基坑淺約2.90m，因此，必須考慮其建筑荷載對擬建項(xiàng)目支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響，故采用“B型土釘墻+3號錨拉樁”的復(fù)合支護(hù)形式。

3.2.4 基坑南側(cè)。根據(jù)建設(shè)方規(guī)劃方案，項(xiàng)目臨建、材料堆場、洗車臺、汽車坡道均設(shè)置在基坑南側(cè)建筑紅線外。因此，此次基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)及難點(diǎn)是對基坑南側(cè)汽車坡道的規(guī)劃及支護(hù)設(shè)計(jì)，既要考慮坡道設(shè)計(jì)的安全性、合理性，還要考慮采用何種支護(hù)結(jié)構(gòu)才能在保證安全的情況下盡可能節(jié)省支護(hù)造價(jià)。

3.3 施工坡道設(shè)計(jì)方案

由于基坑南側(cè)可用空間相對較大，為不影響施工進(jìn)度且便于施工，基坑支護(hù)施工坡道[6]首先考慮外坡道，但現(xiàn)狀條件無法滿足這一要求。為此，設(shè)計(jì)采用了“外坡道+內(nèi)坡道”的復(fù)合形式。坡道自現(xiàn)狀地面下坡至-13.0m轉(zhuǎn)成內(nèi)坡道，即-13.0～-18.90m均采用內(nèi)坡道的形式，坡道兩側(cè)按照不陡于1∶1.25的坡比側(cè)向放坡[7]。另外，為有效降低支護(hù)造價(jià)，擬對坡道上盤采用復(fù)合土釘墻的支護(hù)形式進(jìn)行支護(hù)。坡道下盤根據(jù)支護(hù)深度的不同，分別采用“5～9號錨拉樁”進(jìn)行支護(hù)。

4 支護(hù)設(shè)計(jì)選型的優(yōu)化點(diǎn)

由于本基坑屬于超深基坑，支護(hù)設(shè)計(jì)選取了安全性較高的樁錨體系。為了降低工程造價(jià)，設(shè)計(jì)時(shí)，大部分區(qū)域護(hù)坡樁配合土釘墻使用，這樣可適當(dāng)降低樁頂標(biāo)高，并在保證工程安全的同時(shí)，降低工程造價(jià)。

5 結(jié)語

對于深大基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)，必須在仔細(xì)研究地質(zhì)水文條件的基礎(chǔ)上，經(jīng)過詳細(xì)的現(xiàn)場踏勘，分析基坑邊坡與周邊環(huán)境的關(guān)系，結(jié)合環(huán)保、工期等要求，綜合分析，才能設(shè)計(jì)出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的支護(hù)方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]王軍.地下水對基坑工程的影響及其對策研究[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2018（1）：117-120.

[2]王平道.淺析地下水對巖土工程的不利影響[J].科技風(fēng)，2019（16）：122，170.

[3]胡海昆.基坑工程若干問題分析[J].中外企業(yè)家，2018（4）：92.

[4]徐飛.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工程實(shí)踐[J].中華建設(shè)，2018（1）：110-111.

[5]朱現(xiàn)磊，申文敏，姜振飛，等.深基坑樁錨聯(lián)合支護(hù)系統(tǒng)數(shù)值分析與監(jiān)測[J].工程勘察，2019（3）：62-66.

[6]王志東，張凱，宋麗軍，等.“排樁+錨索”支護(hù)類深小基坑土方開挖雙坡道部署應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2018（S1）：22-24.

[7]徐明.黃土地質(zhì)條件下的地鐵深基坑降水技術(shù)探討[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（10）：109-110.