基坑支护设计与临近基础设计相结合的应用.docx
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基坑支护设计与临近基础设计相结合的应用
基坑支护设计与临近基础设计相结合的应用
摘要:
随着建设工程项目越来越多样化,单一工程项目既包括多层住宅,又包括高层住宅及商业体的情况越来越多。
这类小区基础设计一般为高层连带地下车库的深基础和多层部分浅基础,且由于小区布局紧凑,部分浅基础紧邻深基坑。
通常的设计做法是先将整个项目的基础设计全部完成,再由原设计单位或有资质的设计单位对深基坑部分的基坑支护重新设计。
由于采用这种分段设计的方法,往往会导致设计不合理,增加浅基础部分施工困难,或者基坑支护结构繁杂,大大增加施工成本,或者因深基坑施工而影响多层主体结构施工,导致工期延误。
因此,需要将紧临深基坑的浅基础设计与深基坑支护设计进行有机的结合,通过对基坑支护方案或原浅基础设计进行局部调整,在满足施工安全的前提下,达到
约施工成本,缩短工期的目的。
关键词:
基础施工基坑支护方案方案优化
。
下面分别结合两个项目的实际情况分别叙述。
一、A项目紧邻深基坑的基坑支护的调整
(一)涉及局部变更的工程概况
该项目由7栋多层洋房及5栋高层住宅、1栋三层商业用房组成。
多层洋房部分与高层住宅部分分据项目地块东西两块,西地块为多层洋房,东地块为高层住宅。
多层洋房基础较现场实际地坪埋深很浅,东地块高层区域基础连带地下车库,为深基坑。
浅基础与深基础基底标高相差4.5米左右。
深基坑西侧为多层洋房和已建的售楼营销中心,营销中心距离深基坑最近约4.96m,深基坑东侧为北闸口第二小学与政平路相隔,距政平路用地界线最近处5.40m,深基坑南侧为现场临时办公及生活区域,深基坑北侧为建新小区与建新东道相隔,距建新东道用地界线最近处为5.00m。
现场总平面如下图:
总平面图(蓝色虚线部分为深基坑边线)
(二)基坑支护原设计
基坑支护形式南、北、东三面为水泥搅拌桩重力式挡土墙加盖梁支护结构;西侧原支护设计除西北角临近售楼处部分采用混凝土灌注桩帽梁支护结构(单排水泥搅拌桩止水帷幕)外,其余部位全部考虑放坡开挖,作无支护土方开挖设计。
深基坑西侧临近多层区域1#、3#、5#、7#楼。
1#、5#、7#楼距离深基坑4-5米的距离,基本满足无支护放坡需要,但3#楼紧邻深基坑,浅基础北侧边线紧邻深基坑,距离仅0.6米左右,无法满足放坡需要。
多层区域桩基础设计原来全部采用管桩基础,设计人考虑3#楼北侧放坡需要,将3#楼临近北侧深基坑部分的三排管桩基础全部改用混凝土搅拌桩,且桩顶一次浇筑标高随无支护土方开挖放坡边坡标高,待地下车库结构全部完成后再支模接桩至设计基底标高,接桩完成后作地基回填处理,进而进行3#楼基础及上部施工,具体做法如下图:
原设计基坑支护图
(三)变更
接到设计单位提供的基坑支护设计图纸之后,分析基坑支护的总体设计思路基本上是合理的,但是临近3#楼北侧的基坑放坡开挖方案认为不是十分合理,主要缺点表现为:
1、3#楼作为五层洋房,用管桩基础从结构安全性及经济性应该是最优的,但为了临近深基坑放坡修改局部桩基变更为混凝土灌注桩既加大了工程造价,又增加了施工难度,尤其是灌注桩还不能一次成型,需要接桩,在斜坡上支模接桩更增加了施工难度;另外无形中又增加了一道地基回填处理的工序,增加了造价,值得商榷;
2、整个施工现场因为3#楼基础土方开挖施工需要工艺间歇,不能与其它基坑同步开挖,形成机械二次进场,既增加造价、对现场文明施工不利,同时增加了基础施工的总工期,不合理。
结合上述不合理因素,我们大胆构思,向设计人提出,将3#楼的基础设计同深基坑支护相结合,采取如下变更措施:
1、3#楼所有桩基础全部采用管桩基础,与其他桩基同步施工;
2、3#楼北侧紧邻深基坑部分做搅拌桩支护或其它支护措施,3#楼基础底板、基础梁与水泥搅拌桩重力式挡土墙的盖板梁同期施工,将3#楼基础底板、基础梁同水泥搅拌桩支护或其它支护措施连成一个整体,共同形成一个支护结构,深基坑施工完成前,3#楼不再继续向上施工,充分利用连片基础的稳定性,使3#楼北侧在深基坑施工时可垂直开挖;
3、深基坑施工完成并回填土完成后,再行3#楼上部基础及主体结构施工。
设计人充分听取我们意见,立即将基坑支护方案调整,如下图:
变更后基坑支护图
变更局部截图
(四)实施效果
通过工程的具体实施,变更后的方案产生了较好的综合效益,是一个较为成功的案例。
二、b项目临近深基坑部分的洋房基础与基坑支护设计的调整
(一)涉及局部变更的工程概况
该项目由13栋多层洋房及5栋高层住宅、1栋9层住宅、1栋二层公建、1栋9层住宅组成。
多层洋房部分与高层住宅部分分据项目地块东西两块,西地块为多层洋房,东地块为高层住宅。
多层洋房基础较现场实际地坪埋深很浅,东地块高层区域基础连带地下车库,为深基坑。
浅基础与深基础基底标高相差4.5米左右。
深基坑西侧为6#、9#、12#多层洋房和1#楼9层住宅,距离较近,需要部分基坑支护处理,无支护土方放坡开挖场地不能全部满足要求。
现场总平面如下图:
总平面图(蓝色虚线部分为基坑边线)
(二)基坑支护原设计:
基坑支护形式总体的指导原则是无支护放坡土方开挖,临近1#楼南侧由于离深基坑只有1米左右,所以原支护设计采用混凝土灌注桩帽梁支护结构(单排水泥搅拌桩止水帷幕)。
原设计采用具体做法如下图:
原基坑支护设计图(搅拌桩封闭)
(三)变更
接到设计单位提供的基坑支护设计图纸之后,分析基坑支护的总体设计思路基本上是合理的,但是总体基坑放坡开挖方案有不合理的地方,主要缺点表现为:
1、深基坑西侧临近多层区域6#、9#、12#,基本满足无支护放坡需要,但局部离深基坑距离较近,多层基础施工完成后在地下车库回填土完成以前不能进行上部结构施工,不能满足多层区域及总体工期的要求;
2、1#楼南侧的基坑支护设计施工难度大,造价较高,且由于基坑支护的直线段过长,基坑安全值得商榷。
结合上述不合理因素,我们大胆构思,向设计人提出,将基础设计同深基坑支护相结合,采取如下变更措施:
1、关于总体支护设计:
放坡开挖设计思路基本认同,但结合场区及周边实际情况,原设计封闭止水帷幕建议变更为东、南、西侧三面止水帷幕全部取消,仅保留2、3#两栋楼北侧局部止水帷幕;通过调整降水井平面布置来保证基坑施工安全;
2、关于6#楼东侧、北侧建议通过差异化调整基础埋深,相应桩顶及桩顶标高同步调整,在保证基坑安全情况下,6#楼主体施工进度不受地库施工影响;相应的支护措施取消;
3、关于9#楼东南侧建议通过差异化调整局部基础埋深,相应桩顶及桩顶标高同步调整,在保证基坑安全情况下,保证9#楼主体施工进度不受地库施工影响;相应的支护措施取消;
4、关于12#楼东南侧建议通过差异化调整基础埋深,相应桩顶及桩顶标高同步调整,在保证基坑安全情况下,12#楼主体施工进度不受地库施工影响;相应的支护措施取消;
5、关于1#楼东、南两侧钢筋混凝土灌注桩帽梁加水泥搅拌桩止水帷幕支护结构造价较高,且支护结构南侧在地库土方开挖后无有效支顶措施,建议通过调整东南两侧基础埋深(依据安全放坡线分级调整,同时桩顶及桩顶标高同步调整),与地库同期开挖施工,基础至正负零停止施工,待地库回填土完成后,再行上部结构施工;
设计人充分听取我们意见,立即将基坑支护方案调整,如下图:
变更后基坑支护图
A、基坑支护调整说明:
调整深基坑临近6#、9#、12#楼部分的土方开挖放坡系数,比原来的基础上将坡度减少1倍,其余部分维持原坡度不变;
B、关于临近深基坑的1#、6#、9#、12#楼的基础调整说明:
1#楼基础低标高总体降低2米;6#、9#、12#楼基础局部降低基底标高,临近深基坑部分的基础做成阶梯基础和折梁,如下图:
6#楼基础变更图,其余临近楼号雷同
(四)变更后的优势
1.基坑安全得到大幅改善;
2.有效的降低了工程造价;
3.多层区域的施工进度不受深基坑影响,不存在技术间歇时间。
三、总结
通过对原设计方案的局部调整,使施工程序趋于合理,降低了施工难度。
在具体的实施过程中,在满足了施工安全的前提下,达到了预期的效果,体现了工程监理在方案设计及方案优化方面的作用,为今后类似项目的实施提供了参考。
参考文献:
[1]《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012,中国建筑工业出版社
[2]《建筑基坑工程技术规范》YB9258-97,冶金出版社
[3]《混凝土结构设计规范》GB50100-2010,中国建筑工业出版社
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- 关 键 词:
- 基坑 支护 设计 临近 基础 相结合 应用