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臨近地鐵深基坑開挖安全施工實例分析

  
評論: 更新日期:2011年05月31日

? 某工程位于上海市繁華商業(yè)地段,鄰近黃陂南路站,廣場分南北兩塊,沿淮海路南北各建一棟相似的高級商業(yè)寫字樓。其中南塊主樓38層,地下3層,該地塊南北長約80m,東西長約70m,面積約5800m2, 主樓基坑挖深14m,群樓12.6m,電梯井部分挖深達(dá)17m.由于建筑物周邊都十分接近規(guī)劃紅線,周邊建筑及地下管線對因工程基坑開挖引起地層變形移動 影響十分敏感,特別基坑北面(沿淮海路)臨近地鐵,最小距離僅3.8m,最大處也僅距8m,而地鐵隧道因開挖施工引起其位移要求小于2cm,從而基坑圍護(hù) 與開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計選型及安全實施就成為首要問題。也就是說,如何確?;又苓呍薪ǎ?gòu))筑物、地下管線,尤其是地鐵的安全就成為了關(guān)鍵。

??? 1、地下室開挖的圍護(hù)及支護(hù)結(jié)構(gòu)

??? 本地下室位于總厚達(dá)40m多的淤泥質(zhì)土之中,結(jié)合本工程的特點(diǎn),經(jīng)多方案比較,決定基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用80cm厚地下連續(xù)墻,而支護(hù)結(jié)構(gòu)則為五道鋼筋混凝土 水平支撐的總體方案。經(jīng)驗算,可以滿足結(jié)構(gòu)變形和穩(wěn)定要求。確保地下室開挖施工產(chǎn)生的地體位移不致于影響地鐵的正常運(yùn)行、周邊道路、建筑物及各種地下管線的正常使用。

??? 1.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

??? 地下連續(xù)墻由單幅面寬為6m的矩形槽段澆筑而成,墻深沿淮海路(臨近地鐵)一側(cè)為26m,其余三側(cè)為23.6m,其強(qiáng)度等級為C35, I、II級筋,地下連續(xù)墻分段縱向接頭型式為鎖口管,頂部現(xiàn)澆鋼筋混凝土帽梁,連成整體以增強(qiáng)整體剛度。

??? 1.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)

??? 基坑內(nèi)沿深度方向設(shè)置五道鋼筋混凝土支撐,強(qiáng)度等級為C30,添加早強(qiáng)劑。支撐的中心標(biāo)高自上而下依次為:-0.6m、-3.5m、-6.4m、- 9.5m、-13.1m.在平面上,整個基坑采用邊角框架支撐,以斜撐為主,中部留出挖土操作空間。支撐梁的截面為1200×600及1600×6002 種;圍檁的截面為1600×600及1200×6002種,頂圈梁(第1道圍檁)截面為1100×600.立柱用160×160×16角鋼500×300×12鋼板焊接組成,柱底為鉆孔灌注樁。

??? 除此之外,為確保鄰近地鐵安全運(yùn)行,在基坑內(nèi)四周采用深層攪拌樁,以增加基坑內(nèi)土體被動土壓力,即制連續(xù)墻底腳變形。攪拌樁加固深至基坑底下5m,加固寬度為8m.

??? 2、基坑降水

??? 本工程地下水位較高,約為-0.5m,開挖范圍位于淤泥質(zhì)土體內(nèi),含水量大,施工必須事前采取降水措施,因基坑圍護(hù)是采用地下連續(xù)墻,具有較好的檔水和抗 滲性能。結(jié)合實際情況,決定采用深井井點(diǎn)降水。平面布置按10m左右半徑排列,井深考慮降水曲線于基坑底以下1m左右,因而共布置23根19m深管徑為 250mm的降水深井井點(diǎn)。

??? 3、基坑開挖

??? 由于挖深大而支撐層數(shù)多,根據(jù)本地下室的特點(diǎn),經(jīng)綜合考慮,決定采用的挖土方案為:

??? (1)以挖土機(jī)為主,充分利用中間沒有支撐結(jié)構(gòu)的部分(前期作為挖土操 作平臺,后期作為挖土機(jī)械的作業(yè)區(qū));

??? (2)由于上下層支撐間距小,需大量使用人工挖土;

??? (3)后期利用第一道支撐在其上搭設(shè)鋼構(gòu)平臺,利用輕型的22m 臂長抓土機(jī)及9m臂長挖土機(jī)在平臺上作業(yè),配合克林吊在基坑四周抓土;

??? (4)每道支撐按結(jié)構(gòu)分區(qū)施工,挖土同樣分區(qū)開挖,對于靠近地鐵的鋼筋混凝土支撐, 特別強(qiáng)調(diào)需在支撐位置挖土完成后48h內(nèi)澆搗完成。同時為提高支撐早期強(qiáng)度及縮短工期,在支撐砼內(nèi)使用早強(qiáng)劑。

??? 基坑土方開挖的原則是“先支撐后開挖,分層分區(qū)開挖。”在監(jiān)測數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下將基坑土體分5層施工作業(yè):第1層自北向南,大面積后退挖土,并及時將土運(yùn)走, 陸續(xù)構(gòu)筑第1道鋼筋混凝土支撐;第2層挖土?xí)r,需待第一道支撐砼強(qiáng)度達(dá)到70%,并按平面對稱劃分6個區(qū)按分區(qū)進(jìn)行挖土,及時按區(qū)構(gòu)筑第2道鋼筋混凝土支 撐;在第2道支撐達(dá)到70%強(qiáng)度時進(jìn)行第3層挖土,利用中區(qū)土平以臺作挖運(yùn)平臺,同樣按分區(qū)進(jìn)行挖土,及時性地構(gòu)筑第3道鋼筋混凝土支撐;第3道支撐達(dá)到 70%強(qiáng)度時進(jìn)行第4層挖土,還是利用中部挖運(yùn)平臺,分區(qū)進(jìn)行基坑土挖運(yùn),當(dāng)南向裙樓底板標(biāo)高達(dá)到,則先清理該項部分基底及時澆搗該部分底板,再陸續(xù)構(gòu)筑 第4道支撐;在第4道支撐砼強(qiáng)度達(dá)到70%時,進(jìn)行第5層挖土施工,在第1道支撐上搭設(shè)鋼平臺,將中區(qū)土平臺挖除,并利用克林吊在基坑四周配合抓土,加快 挖土進(jìn)度,當(dāng)基底標(biāo)高達(dá)到時及時清理澆搗西側(cè)、北側(cè)兩塊地庫底板,再陸續(xù)構(gòu)筑電梯井部分的第5道支撐,同樣電梯井部分基坑土挖運(yùn)及底板澆筑同上方法施工。

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