论文部分内容阅读
【摘 要】概述广州国际金融城起步区I-2区基坑支护及土石方工程合景泰富(003)地块设计思路,重点讨论邻近地铁隧道及城市主干道开挖深度达到19.4m的深大型基坑采用两道支撑的优化设计,施工过程及效果。
【关键词】深大型基坑;紧邻地铁;桩撑支护结构;施工效果
一、工程概况
金融城起步区是由A003地块、A005地块、A007地块及花城大道、综合管沟以及AMP地下轻轨地面以下的商业、公交、循环车道构成的地下空间,各地块地下室基坑同步设计施工。本项目003地块位于金融城起步区的西北侧,广州市黄埔大道东以南,规划花城大道以北,棠下涌以东,规划春融路以西。基坑工程为四层地下室基坑,周边长度为668m,基坑占地面积为26140m2。±0.00相对于绝对标高8.80m,现地面标高约为7.80m/7.00m,基坑底面标高为--11.60m,基坑开挖深度为18.60~19.40m。
基坑周边环境为:(1)北面:基坑支护边线与地铁五号线右线最小距离11m;(2)南面:与三标段岭南风情街基坑衔接,基坑支护边线距离三标段基坑支护边线17.6m;(3)西面:河涌。基坑支护边线距离河涌边最小距离约为5m,河涌下为规划广佛城际轨道;(4)东面:与一标段A005-2地块衔接。
二、工程地质条件参数及工程难点
本场地地貌为珠江三角洲冲积平原,场区内旧房子已拆除,场地较平整,钻孔高程为7.02m~8.11m,地下水位标高在5.80m~6.66m。开挖深度内存在1.5~3.5m厚填土、1.1~2.2m薄层淤泥质土、1.5~4.0m厚砂层,以下为可塑~硬塑粉质粘土,地基底岩石为白垩系的泥质粉砂岩、粗砂岩,属软质岩石,强风化泥质粉砂岩最高标高-0.56m,中风化泥质粉砂岩最高标高-5.17m,基坑底落于强~中风化泥质粉砂岩。
本项目的主要难点在于:(1)、项目紧邻城市重要交通要道,西北侧距离地铁隧道仅5.0m,基坑变形控制要求高;
(2)、基坑开挖深度大,工期紧张,需优化基坑支护方案,在确保安全的同时尽可能便于施工缩短工期;
(3)、基坑大部分区域开挖深度内含砂层,局部砂层较厚,基坑止水设计要求高;
(4)金融城起步区各地块同步设计施工,相邻A005地块及三标段基坑比本基坑开挖深度小,需考虑设计施工整体性。
三、设计方案
3.1 基坑支护设计思路
本项目为四层地下室的深大型基坑,周边环境重要,在剖析同区域类似工程经验的基础下,对场地环境条件及工程地质、水文地质条件进行详细分析,对难点部分进行详细分析研究,采用了直径1.2~1.4m旋挖桩+2~3道混凝土水平支撑+预应力锚索组合支护形式,采用Φ850@600三轴搅拌桩或双排Φ550@350搅拌桩止水,基坑支护平面布置图见图1。
(1)本基坑设计条件:①基坑呈类长方形,西侧形状不规格,不利于布置水平支撑;②中部塔楼区域工期要求高;③南侧三标段基坑底标高-4.60m,开挖深度8.5m;④东面A005地块基坑底面标高-7.50m,基坑高差4.1m。
(2)基坑支护及止水方案:①南北向采用三组对撑,为便于后期开挖缩短工期,采用Φ1.4m旋挖桩+两道支撑支护,Φ850@600三轴搅拌桩止水,见图2。通过增大旋挖桩桩径、放坡降低桩顶标高,减少一道水平支撑,支撑之间高度达到6.8m,大大提高后期土方开挖速度;②距离地铁隧道最近的西北角采用角撑,采用Φ1.2m旋挖桩+三道水平支撑支护,双排Φ550@350搅拌桩止水,见图3。西北侧角撑与南北向对撑之间空间宽裕,有利于土方运输;③西侧紧邻河涌段采用Φ1.2m旋挖桩+预应力锚索支护,调整锚索角度规避河涌及规划轨道线路,见图4;
(3)整体支护设计:南侧三标段岭南风情街采用放坡及锚杆支护,东侧A005地块采用双排桩悬臂支护。①本基坑坡顶边线与三标段基坑坡顶之间的土台宽度不足5.0m,为保证南北对撑受力的有效性,要求基坑坡顶边线以外40m范围内的土方必须在本项目±0.00结构完成后方能开挖,见图5;②与A005地块无缝连接,基坑同步开挖,高差采用放坡开挖,需处理好与本基坑接头的止水,见图6。
3.2 基坑支护设计计算
支护设计计算采用北京理正软件研究所理正深基坑软件7.0版进行计算,计算区段的岩土工程勘察资料及设计参数的选取,系按最不利因素进行的,场地复杂程度等级为一级,基坑安全等级为一级,由各剖面计算结果可以看出,基坑设计安全系数较高,基坑最大位移位于南北向对撑的A3、A5区,基坑变形值满足一级基坑的变形要求。
四、施工过程及施工效果
施工过程出现如下变更及应对措施:
(1)地下室边线内缩,影响拆撑工况。原设计仅预留300mm地下室外墙施工面,后续拆除支撑梁无需换撑。基坑开挖施工期间结构图变更,地下室边线内缩4.3~6.8m,需增加支撑梁换撑工况,同时为加快工期减少不必要的土方量,在最后一道支撑梁以下,根据土质情况采用放坡开挖。
(2)结构柱与支撑钢构柱冲突。基坑开挖施工期间结构图变更,若干支撑钢构柱与结构柱冲突,需对钢构柱进行替换,采用4根Φ146,t=8mm钢管桩替换原钢构柱。
(3)与A005地块产生施工节点时间差,需对东面进行临时支护,支护原则是安全、节省造价、便于开挖,采用放坡+钢筋锚索支护方式,见图6。
基坑支护施工效果:基坑已开挖至坑底标高,南侧塔楼土建正在紧张施工中,根据最新一期基坑支护监测报告:
(1)桩顶最大沉降水平位移出现在南侧A5区SV25,沉降值为-6.3mm,水平位移值为24.6mm;
(2)基坑顶周边最大沉降水平位移出现在南侧A5区CV18/20,沉降值为-8.4mm,水平位移值为21.4mm;
(3)测斜最大累计变形出现在南侧A5区CX16,值为24.30mm;
(4)紧邻地铁隧道的北侧A2、A3区桩顶最大水平位移3.9mm,桩顶最大沉降-4.3mm,周边最大水平位移15.5mm,周边最大沉降-3.9mm。由以上数据可知,实际基坑施工变形与计算值是一致的,累计值满足规范要求,紧邻地铁区域变形控制较好。
五、结论
广州国际金融城起步区I-2区基坑支护及土石方工程合景泰富(003)地块已开挖至基坑底,其中一栋塔楼已施工至±0.00以上,工程效果如下:1、基坑支护方案科学、合理、安全,监测结果与设计要求相吻合,紧邻地铁区域位移控制效果理想,位移变形值满足一级基坑的位移变形要求。2、经济效益显著:南北向两道支撑,有利于基坑土方及土建施工,大大缩短工期,节省工程造价。3、社会效益显著:开挖深度达19.4m的深大型基坑采用两道支撑,支护设计因地制宜、安全、经济,设计和施工过程中解决了一系列岩土工程问题,并获得了全面系统的监测与检测数据,为同类型基坑工程分析研究提供了很好的实例材料。
参考文献:
[1]王卫东,王建华.深基坑支护结构与主体结构相结合的设计、分析与实例.北京:中国建筑工业出版社,2007
[2]林宗元.岩土工程治理手册.北京:中国建筑工业出版社,2007
【关键词】深大型基坑;紧邻地铁;桩撑支护结构;施工效果
一、工程概况
金融城起步区是由A003地块、A005地块、A007地块及花城大道、综合管沟以及AMP地下轻轨地面以下的商业、公交、循环车道构成的地下空间,各地块地下室基坑同步设计施工。本项目003地块位于金融城起步区的西北侧,广州市黄埔大道东以南,规划花城大道以北,棠下涌以东,规划春融路以西。基坑工程为四层地下室基坑,周边长度为668m,基坑占地面积为26140m2。±0.00相对于绝对标高8.80m,现地面标高约为7.80m/7.00m,基坑底面标高为--11.60m,基坑开挖深度为18.60~19.40m。
基坑周边环境为:(1)北面:基坑支护边线与地铁五号线右线最小距离11m;(2)南面:与三标段岭南风情街基坑衔接,基坑支护边线距离三标段基坑支护边线17.6m;(3)西面:河涌。基坑支护边线距离河涌边最小距离约为5m,河涌下为规划广佛城际轨道;(4)东面:与一标段A005-2地块衔接。
二、工程地质条件参数及工程难点
本场地地貌为珠江三角洲冲积平原,场区内旧房子已拆除,场地较平整,钻孔高程为7.02m~8.11m,地下水位标高在5.80m~6.66m。开挖深度内存在1.5~3.5m厚填土、1.1~2.2m薄层淤泥质土、1.5~4.0m厚砂层,以下为可塑~硬塑粉质粘土,地基底岩石为白垩系的泥质粉砂岩、粗砂岩,属软质岩石,强风化泥质粉砂岩最高标高-0.56m,中风化泥质粉砂岩最高标高-5.17m,基坑底落于强~中风化泥质粉砂岩。
本项目的主要难点在于:(1)、项目紧邻城市重要交通要道,西北侧距离地铁隧道仅5.0m,基坑变形控制要求高;
(2)、基坑开挖深度大,工期紧张,需优化基坑支护方案,在确保安全的同时尽可能便于施工缩短工期;
(3)、基坑大部分区域开挖深度内含砂层,局部砂层较厚,基坑止水设计要求高;
(4)金融城起步区各地块同步设计施工,相邻A005地块及三标段基坑比本基坑开挖深度小,需考虑设计施工整体性。
三、设计方案
3.1 基坑支护设计思路
本项目为四层地下室的深大型基坑,周边环境重要,在剖析同区域类似工程经验的基础下,对场地环境条件及工程地质、水文地质条件进行详细分析,对难点部分进行详细分析研究,采用了直径1.2~1.4m旋挖桩+2~3道混凝土水平支撑+预应力锚索组合支护形式,采用Φ850@600三轴搅拌桩或双排Φ550@350搅拌桩止水,基坑支护平面布置图见图1。
(1)本基坑设计条件:①基坑呈类长方形,西侧形状不规格,不利于布置水平支撑;②中部塔楼区域工期要求高;③南侧三标段基坑底标高-4.60m,开挖深度8.5m;④东面A005地块基坑底面标高-7.50m,基坑高差4.1m。
(2)基坑支护及止水方案:①南北向采用三组对撑,为便于后期开挖缩短工期,采用Φ1.4m旋挖桩+两道支撑支护,Φ850@600三轴搅拌桩止水,见图2。通过增大旋挖桩桩径、放坡降低桩顶标高,减少一道水平支撑,支撑之间高度达到6.8m,大大提高后期土方开挖速度;②距离地铁隧道最近的西北角采用角撑,采用Φ1.2m旋挖桩+三道水平支撑支护,双排Φ550@350搅拌桩止水,见图3。西北侧角撑与南北向对撑之间空间宽裕,有利于土方运输;③西侧紧邻河涌段采用Φ1.2m旋挖桩+预应力锚索支护,调整锚索角度规避河涌及规划轨道线路,见图4;
(3)整体支护设计:南侧三标段岭南风情街采用放坡及锚杆支护,东侧A005地块采用双排桩悬臂支护。①本基坑坡顶边线与三标段基坑坡顶之间的土台宽度不足5.0m,为保证南北对撑受力的有效性,要求基坑坡顶边线以外40m范围内的土方必须在本项目±0.00结构完成后方能开挖,见图5;②与A005地块无缝连接,基坑同步开挖,高差采用放坡开挖,需处理好与本基坑接头的止水,见图6。
3.2 基坑支护设计计算
支护设计计算采用北京理正软件研究所理正深基坑软件7.0版进行计算,计算区段的岩土工程勘察资料及设计参数的选取,系按最不利因素进行的,场地复杂程度等级为一级,基坑安全等级为一级,由各剖面计算结果可以看出,基坑设计安全系数较高,基坑最大位移位于南北向对撑的A3、A5区,基坑变形值满足一级基坑的变形要求。
四、施工过程及施工效果
施工过程出现如下变更及应对措施:
(1)地下室边线内缩,影响拆撑工况。原设计仅预留300mm地下室外墙施工面,后续拆除支撑梁无需换撑。基坑开挖施工期间结构图变更,地下室边线内缩4.3~6.8m,需增加支撑梁换撑工况,同时为加快工期减少不必要的土方量,在最后一道支撑梁以下,根据土质情况采用放坡开挖。
(2)结构柱与支撑钢构柱冲突。基坑开挖施工期间结构图变更,若干支撑钢构柱与结构柱冲突,需对钢构柱进行替换,采用4根Φ146,t=8mm钢管桩替换原钢构柱。
(3)与A005地块产生施工节点时间差,需对东面进行临时支护,支护原则是安全、节省造价、便于开挖,采用放坡+钢筋锚索支护方式,见图6。
基坑支护施工效果:基坑已开挖至坑底标高,南侧塔楼土建正在紧张施工中,根据最新一期基坑支护监测报告:
(1)桩顶最大沉降水平位移出现在南侧A5区SV25,沉降值为-6.3mm,水平位移值为24.6mm;
(2)基坑顶周边最大沉降水平位移出现在南侧A5区CV18/20,沉降值为-8.4mm,水平位移值为21.4mm;
(3)测斜最大累计变形出现在南侧A5区CX16,值为24.30mm;
(4)紧邻地铁隧道的北侧A2、A3区桩顶最大水平位移3.9mm,桩顶最大沉降-4.3mm,周边最大水平位移15.5mm,周边最大沉降-3.9mm。由以上数据可知,实际基坑施工变形与计算值是一致的,累计值满足规范要求,紧邻地铁区域变形控制较好。
五、结论
广州国际金融城起步区I-2区基坑支护及土石方工程合景泰富(003)地块已开挖至基坑底,其中一栋塔楼已施工至±0.00以上,工程效果如下:1、基坑支护方案科学、合理、安全,监测结果与设计要求相吻合,紧邻地铁区域位移控制效果理想,位移变形值满足一级基坑的位移变形要求。2、经济效益显著:南北向两道支撑,有利于基坑土方及土建施工,大大缩短工期,节省工程造价。3、社会效益显著:开挖深度达19.4m的深大型基坑采用两道支撑,支护设计因地制宜、安全、经济,设计和施工过程中解决了一系列岩土工程问题,并获得了全面系统的监测与检测数据,为同类型基坑工程分析研究提供了很好的实例材料。
参考文献:
[1]王卫东,王建华.深基坑支护结构与主体结构相结合的设计、分析与实例.北京:中国建筑工业出版社,2007
[2]林宗元.岩土工程治理手册.北京:中国建筑工业出版社,2007