1、先裙樓后主樓地下室基坑的施工方案設計當建筑物由帶地下室的主樓和不帶地下室的裙樓組成時,通常的施工順序是先施工主樓的地下室,然后再施工其它部分。但是,當遇到業(yè)主出于某種需要,要求必須先施工裙樓時,若能根據(jù)現(xiàn)場實際情況,充分利用各種有利條件,精心組織施工,既能滿足業(yè)主要求,又可以保證施工順利進行, 達到安全、經(jīng)濟之目的,這是不同于常規(guī)的施工順序與方法, 現(xiàn)將曾在工程實踐中處理過的此種問題介紹如下1 工程概述 某大廈由意大利某公司獨自投資, 建筑物占地面積 3400m2,總建筑面積25800m2,由裙樓和主樓組成,其中主樓 地下一層,地上十七層,局部十九層,總高度7113m ,為框架剪 力墻體系；主
2、樓西、北兩面為三層框架結(jié)構(gòu)裙樓。裙樓與主 樓間設100mm寬變形縫。主樓地下室底板,中部厚115m ,其余014m厚(在111m厚承臺上) ,基樁為800mm、長46m 的鋼筋混凝土鉆孔灌注樁；裙樓基礎(chǔ)為柱下十字梁鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),底下為600mm、長13m的深層攪拌樁復合地基。地面標高- 018m(底層室內(nèi)地坪為01000) ,主樓地下室底板底面為- 611m ,裙樓條形基礎(chǔ)底面- 214m。該工程場地地貌系濱海瀉湖相海積平原,地面下23m 范圍內(nèi)土層為第四紀全新統(tǒng)古瀉湖相淤積形成的高壓縮性軟土,以下為一層海陸交互相沉積而成的粉質(zhì)粘土,粉土和粉砂層。地下水面埋深1m。各層土分布比較均勻,層
3、厚比較穩(wěn)定,地下23m向上土壤物理力學性能指標如表1。由于裙樓面向繁華街道,商用價值較高,業(yè)主急于對外出售,因此, 在工程承包合同中明確要求,先施工裙樓,后施工主樓。土層物理力學性質(zhì)指標2 主樓地下室基坑的施工方案設計根據(jù)業(yè)主先施工裙樓,后施工主樓的要求,本工程地下室施工方案設計是在裙樓已施工的條件下進行的,其關(guān)鍵問 題是在主樓地下室施工過程中,如何確保深層攪拌樁復合地基的裙樓的安全,并盡可能使方案經(jīng)濟、合理。為此,在進行該項施工方案設計時,主要采取以下措施。2.1 裙樓基礎(chǔ)土方開挖為便于主樓地下室施工,減少深基坑支護費用,應盡量減輕深基坑壁土壓力,為此,在進行裙樓基礎(chǔ)施工方案設計時,確定裙樓
4、基礎(chǔ)土方采用大開挖方案,一次挖至-214m ,裙樓基礎(chǔ)施工完畢暫不回填,待主樓深基礎(chǔ)土方回填至同樣高度時,再同時回填,即相當于減少基坑深度1.6m ,經(jīng)計算,可降低主樓深基坑壁土壓力85kNPm。2.2 深基坑支護設計(1) 坑壁土體力學性質(zhì)指標的確定,本工程主樓深基坑壁土體為裙樓基礎(chǔ)的深層攪拌樁復合地基,其平面布置如圖1 ,由圖1 可知,這種布置形式類似于深層攪拌樁格柵式重力擋土墻,但樁的間距、數(shù)量、格柵尺寸等與格柵式重力擋土墻的要求相差甚遠,所以,不能將此視為深層攪拌樁格柵式重力擋土墻。但是,事實上,由于有深層攪拌樁的存在,坑壁復合地基土體抗剪性能必定有明顯提高,若在支護結(jié)構(gòu)設計中,不考慮
5、深層攪拌樁的作用,顯然是不合理的,且是不經(jīng)濟的。所以,在進行主樓深基坑支護設計時,采用復合地基的方法,確定坑壁土體力學性質(zhì)指標更接近實際情況。其計算公式如下上兩式中, c、c樁、c 分別為復合地基、深層攪拌樁、地基土的粘聚系數(shù), 、樁、分別為復合地基、深層攪拌樁、地基土的摩擦角, m 為深層攪拌樁置換率。由工程概述可知,主樓深基坑壁主要是- 1 層土,所以,可以該層土的力學性質(zhì)指標代表深基坑全深范圍土壁土的力學性質(zhì)指標,即c= 01011MPa ,= 12；現(xiàn)場試樁測得該層土深層攪拌樁的力學性質(zhì)指標為c樁= 0 11 2MPa ,樁= 2315；m 的計算圖形如圖1 中陰影部分,根據(jù)圖1 計算
6、得m = 01151。將土、樁力學性質(zhì)指標和m 值代入上述(1)、(2) 式計算得c = 010275MPa ,= 1317。2.3 支護型式的選擇及計算考慮本工程主樓的承臺外側(cè)與深層攪拌樁外側(cè)凈距僅250mm ,裙樓基礎(chǔ)土方開挖后,基坑實際深度只有3.7m 等實際情況,通過綜合比較,采用拉森型鋼板樁作為支護結(jié)構(gòu)。在裙樓重量產(chǎn)生的附加荷載54kNPm2條件下,用平衡法(自由端法) ,分別根據(jù)用復合地基法計算的c、值和不考慮深層攪拌樁作用的非復合地基法的c值和值計算支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力,其結(jié)果如表2。由表2 可知,是否考慮深層攪拌樁的作用,對基坑維護結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算結(jié)果影響很大。注:兩種方法計算的埋深值相差
7、不大。本工程選用8m長的K- 1型鋼板樁,1216a 工字鋼斜撐(每米一根) ,32a 型槽鋼圍檁。按復合地基法的計算結(jié)果,計算得鋼板樁最大拉應力為98184NPmm2,斜撐壓應力為 37132NPmm2均滿足要求。根據(jù)現(xiàn)場在鋼板樁最大彎矩和斜撐中部貼應變片所測得的應變值,計算得鋼板樁最大拉應力為 8611NPmm2 ,斜撐壓應力為43154NPmm2,與理論計算結(jié)果接近。2.4 保持地下水位措施 為防止裙樓深層攪拌樁間土中的地下水位下降,土壤產(chǎn)生固結(jié)而導致裙樓產(chǎn)生的附加沉降,在鋼板樁外側(cè)用壓密注 漿法設立防滲帷幕,注漿深度同打入的鋼板樁長。并在防滲 帷幕外側(cè)設置回灌井點,以防止防滲帷幕的施工
8、缺陷或損壞 和另兩面放坡開挖,采用井點降水而引起地下水位下降,派專人觀測,一旦井點管中水位下降,立即進行回灌。 2.5 鋼板樁樁身處理與拔樁 為減少在拔鋼板樁時引起地層損失和擾動,導致地面沉 降而影響裙樓安全,在打設鋼板樁時,整個樁身涂以廢機油；在拔鋼板樁時,采用間隔法,每拔一根,立即用砂漿樁孔灌滿。 3 結(jié)語 該工程主樓地下室施工自1999年6月26日至11月12日結(jié)束,在此期間,經(jīng)用經(jīng)緯儀和水準儀觀測,坑壁最大側(cè)移2mm。裙樓平均沉降為15.1mm ,均屬正常；裙樓基礎(chǔ)及上部 結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)任何異常現(xiàn)象,說明該施工方案是可行的,其結(jié)論如下: (1)對于先施工裙樓,后施工主樓地下室基坑的施工 方案設計,關(guān)鍵問題是如何保證在主樓地下室施工期間的裙 樓安全,只要施工方案設計合理,措施得當,完全可以保證施工順利進行。 (2)在進行主樓深基坑支護設計中,采用裙樓復合地基的物理力學性質(zhì)指標計算坑壁土壓力的方法是可行的。 參考文獻 1 劉建航,侯學淵1 基坑工程手冊S1 北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997 2 余志成,施文華1 深基坑支護設計手冊S1 北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997 3 崔永高,陽志寶1 坑底攪拌樁和樹根樁復合結(jié)構(gòu)用作基坑豎向斜支撐基礎(chǔ)J1 建筑結(jié)構(gòu),2001 ,31(10)
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