先裙樓后主樓地下室基坑的施工方案設(shè)計(jì)（3頁(yè)）.doc

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先裙樓后主樓地下室基坑的施工方案設(shè)計(jì)（3頁(yè)）.doc

1、當(dāng)建筑物由帶地下室的主樓和不帶地下室的裙樓組成時(shí),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(dāng)遇到業(yè)主出于某種需要,要求必須先施工裙樓時(shí),若能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(jìn)行, 達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)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(shí)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(dú)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；主樓西、北兩面為三層框架結(jié)構(gòu)裙樓。

2、裙樓與主樓間設(shè)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(tái)上) ,基樁為800mm、長(zhǎng)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(zhǎng)13m的深層攪拌樁復(fù)合地基。地面標(biāo)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(chǎng)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(jì)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,層厚比較穩(wěn)定,地下23m向上土壤物

3、理力學(xué)性能指標(biāo)如表1。由于裙樓面向繁華街道,商用價(jià)值較高,業(yè)主急于對(duì)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(xué)性質(zhì)指標(biāo)物理指標(biāo)力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)土層土類層平均厚(m)含水率(%)天然重度(kNPm2)重力密度塑性指標(biāo)內(nèi)聚力(KPa)內(nèi)摩擦角(度)雜填土1.9粉質(zhì)粘土0.923.5202.7211.8585- 1粉土夾淤泥粉質(zhì)粘土3.53515.232.6710.51112- 2淤泥粉質(zhì)粘土16.743.5417.82.71311.66162 主樓地下室基坑的施工方案設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)是在裙樓已施工的條件下進(jìn)行的,其關(guān)

4、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(fù)合地基的裙樓的安全,并盡可能使方案經(jīng)濟(jì)、合理。為此,在進(jìn)行該項(xiàng)施工方案設(shè)計(jì)時(shí),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(hù)費(fèi)用,應(yīng)盡量減輕深基坑壁土壓力,為此,在進(jìn)行裙樓基礎(chǔ)施工方案設(shè)計(jì)時(shí),確定裙樓基礎(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(shí),再同時(shí)回填,即相當(dāng)于減少基坑深度1.6m ,經(jīng)計(jì)算,可降低主樓深基坑壁土壓力85kNPm。2.2 深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)(1) 坑壁土體力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)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(fù)合地基,其平面

5、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(yuǎn),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(shí)上,由于有深層攪拌樁的存在,坑壁復(fù)合地基土體抗剪性能必定有明顯提高,若在支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,不考慮深層攪拌樁的作用,顯然是不合理的,且是不經(jīng)濟(jì)的。所以,在進(jìn)行主樓深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí),采用復(fù)合地基的方法,確定坑壁土體力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)更接近實(shí)際情況。其計(jì)算公式如下c = mc樁+ (1 - m) c(1)= m + (1 - m)(2)上兩式中, c、c樁、c 分別為復(fù)合地基、深層攪拌樁、地基土的粘聚系數(shù), 、樁、分別

6、為復(fù)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(xué)性質(zhì)指標(biāo)代表深基坑全深范圍土壁土的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),即c= 01011MPa ,= 12；現(xiàn)場(chǎng)試樁測(cè)得該層土深層攪拌樁的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)為c樁= 0 11 2MPa ,樁= 2315；m 的計(jì)算圖形如圖1 中陰影部分,根據(jù)圖1 計(jì)算得m = 01151。將土、樁力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)和m 值代入上述(1)、(2) 式計(jì)算得c = 010275MPa ,= 1317。2.3 支護(hù)型式的選擇及計(jì)算考慮本工程主樓的承臺(tái)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(shí)

7、際深度只有3.7m 等實(shí)際情況,通過綜合比較,采用拉森型鋼板樁作為支護(hù)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(fù)合地基法計(jì)算的c、值和不考慮深層攪拌樁作用的非復(fù)合地基法的c值和值計(jì)算支護(hù)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(duì)基坑維護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果影響很大。注:兩種方法計(jì)算的埋深值相差不大。本工程選用8m長(zhǎng)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(fù)合地基法的計(jì)算結(jié)果,計(jì)算得鋼板樁最大拉應(yīng)力為98184NPmm2,斜撐壓應(yīng)力為 37132NPmm2均滿足要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)在鋼板樁最大彎矩

8、和斜撐中部貼應(yīng)變片所測(cè)得的應(yīng)變值,計(jì)算得鋼板樁最大拉應(yīng)力為 8611NPmm2 ,斜撐壓應(yīng)力為43154NPmm2,與理論計(jì)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(dǎo)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(shè)立防滲帷幕,注漿深度同打入的鋼板樁長(zhǎng)。并在防滲帷幕外側(cè)設(shè)置回灌井點(diǎn),以防止防滲帷幕的施工缺陷或損壞和另兩面放坡開挖,采用井點(diǎn)降水而引起地下水位下降,派專人觀測(cè),一旦井點(diǎn)管中水位下降,立即進(jìn)行回灌。 2.5 鋼板樁樁身處理與拔樁為減少在拔鋼板樁時(shí)引起地層損失和擾動(dòng),導(dǎo)致地面沉降而影響裙樓安全,在打設(shè)鋼板樁時(shí),整個(gè)樁身涂以廢機(jī)油；在拔鋼板樁時(shí),采用間隔法,每拔一根,立即用砂漿樁孔灌滿。 3 結(jié)語(yǔ) 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(zhǔn)儀觀測(cè),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(duì)于先施工裙樓,后施工主樓地下室基坑的施工方案設(shè)計(jì),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(shè)計(jì)合理,措施得當(dāng),完全可以保證施工順利進(jìn)行。 (2)在進(jìn)行主樓深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)中,采用裙樓復(fù)合地基的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)計(jì)算坑壁土壓力的方法是可行的。

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