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　　1.1工程概況

 

　　某城市廣場位于洛陽市西工區(qū)定鼎南路西側(cè)，是一個集辦公、商住、公寓為一體的綜合性建筑。所有建筑均設(shè)2次地下室，樓間為2層地下車庫，基礎(chǔ)部分進(jìn)行整體開挖支護(hù)?；幽媳备饕粋€突出一個40m×18m的住宅樓，其余建筑與地下車庫組成一個180m×60m的與住宅樓連通的長方形基坑，槽底標(biāo)高為-8.6m。本工程位于市中心繁華地段，現(xiàn)場東、北兩側(cè)為馬路，由于屬于老城改造，地下3m范圍內(nèi)分布有上下水管線、雨污水管道等，并且在支護(hù)邊坡附近和施工現(xiàn)場內(nèi)發(fā)布于錯綜復(fù)雜的人防工事?，F(xiàn)場東側(cè)為新擴(kuò)建的定鼎南路，距離邊坡6m的位置埋設(shè)有電信管網(wǎng)，管溝深度為地平面往下3.5m，西側(cè)為已經(jīng)建成的與本工程基坑深度相近的兩棟商住樓。該工程采用上部擋土墻，下部樁錨支護(hù)的形式。

 

　　1.2工程特點

 

　　本工程現(xiàn)場周邊場地狹小，考慮到結(jié)構(gòu)施工期間材料堆放等使用場地，邊坡的放坡坡度只能控制在1∶0.05～1∶0.08之間，接近于直坡，并且在荷載上還要考慮四周暫設(shè)的搭設(shè)、建筑材料的堆放及施工車輛的通行停放，因此，本工程按照均布荷載40kPa設(shè)計計算。

 

　　1.3支護(hù)方式的選擇

 

　　在設(shè)計過程中，根據(jù)工程巖土地質(zhì)條件結(jié)構(gòu)周邊的情況，采用多種軟件對樁錨、上部土釘墻(擋土墻)、下部樁錨、復(fù)合土釘墻(土釘結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿)等多種支護(hù)方式進(jìn)行了設(shè)計計算比較，并用有限元進(jìn)行分析計算，估計邊坡位移、沉降，以指導(dǎo)施工過程中的監(jiān)測控制。

 

　　經(jīng)計算，雖然采用復(fù)合土釘墻的智慧方式水平位移值偏大，但能夠滿足安全支護(hù)、使用的要求。本工程采用復(fù)合土釘墻的支護(hù)方式進(jìn)行邊坡支護(hù)。

 

 

　　2.1地層情況

 

　　工程場地位于古河道，在勘探深度50cm范圍內(nèi)的地層，按其沉積年代、成因類型可分為人工堆積層和一般第四紀(jì)沉積層兩大類，按地層巖性及工程特性進(jìn)一步可分為7個大層，其中在支護(hù)設(shè)計中涉及到地層有：雜填土；重粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土；黏質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土；砂質(zhì)粉土；細(xì)土；圓礫。

 

　　2.2水位情況

 

　　在勘探50m深度范圍內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)一層地下潛水，靜止水位標(biāo)高22.12m～21.31m(埋深14.9m～15.6m)，該層水主要賦存于卵石層及砂層中，對于工程施工無影響。

 

 

　　3.1基坑圍護(hù)平面

 

　　先進(jìn)行場平處理，然后根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖放結(jié)構(gòu)邊線，在結(jié)構(gòu)邊線的基礎(chǔ)上考慮結(jié)構(gòu)施工期間的施工施工面，分段結(jié)合槽底和自然地坪標(biāo)高進(jìn)行放坡量計算，放出基坑開挖邊線，對基坑開挖邊線的角點部位做樁進(jìn)行固定，在固定角點時考慮以下因素進(jìn)行定位的調(diào)整。

 

　　(1)由于基坑周邊分布有4個塔吊的基礎(chǔ)，并且塔吊基礎(chǔ)要求的尺寸較小，故在較短的范圍內(nèi)會出現(xiàn)兩個陽角，對陽角進(jìn)行處理，按照5m～6m的直邊長度將陽角在開挖時修整成45°角度斜邊，一方面避免了陽角的力集中，另一方面也保證了陽角部位有一定的水平距離進(jìn)行對應(yīng)層次的土釘(預(yù)應(yīng)力錨桿)施工和鋼腰梁施工的整體連續(xù)性。

 

　　⑵根據(jù)結(jié)構(gòu)外形，局部可以不開挖的部位，按照支護(hù)設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)施工工作面、放坡量等因素，在不能滿足支護(hù)安全的情況下，按照整體開挖處理。

 

　　3.2基坑支護(hù)設(shè)計及施工調(diào)整

 

　　根據(jù)多種計算軟件復(fù)核，按照以下的設(shè)計能夠滿足支護(hù)的安全。

 

　　(1)基坑支護(hù)設(shè)計。

 

　　第三層預(yù)應(yīng)力錨桿布置在黏質(zhì)粉土、粉質(zhì)黏土層，第六層預(yù)應(yīng)力錨桿布置在細(xì)砂層。第三層預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計拉力值為240kN/根，非錨固段長12m，預(yù)應(yīng)力值180kN/根，使用20#槽鋼做鋼腰梁。第六層預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計拉力值為180kN/根，非錨固段長4m，錨固段長12m，預(yù)應(yīng)力值120kN/根，使用350mm×350mm×20mm的鋼板作為墊板。

 

　　(2)基坑圍護(hù)的施工。

 

　　本工程地下存在縱橫交錯的人防工程和大量的管線、管溝，在施工前無法了解各種地下障礙的詳細(xì)深度和至邊坡的水平距離，故在施工方案中只編制了調(diào)整原則，實際調(diào)整由現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)該原則進(jìn)行具體的調(diào)整，具體原則如下。

 

　?、俳嵌葍?yōu)化：即在調(diào)整角度能滿足避讓障礙的情況下不調(diào)整土釘釘位置。

 

　　②能近不遠(yuǎn)：即在調(diào)整土釘垂直間距變小時解決的情況盡量采用近調(diào)的位置。

 

　?、坌柽h(yuǎn)則長：即在調(diào)整土釘垂直間距才能解決管線等障礙時要加長土釘?shù)脑O(shè)計長度，具體加長的長度由現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)調(diào)整后的間距進(jìn)行確定。

 

　?、苷{(diào)遠(yuǎn)則密：在土釘垂直間距調(diào)大的情況下，應(yīng)該在調(diào)整后的間距內(nèi)加設(shè)摩擦型土釘，并適當(dāng)加密下排土釘?shù)乃骄嚯x。

 

　　4.1水平位移觀測點的布置及要求

 

　　采用沿基坑周邊布置觀測點，布點原則是在通長的基坑邊每隔20m～30m設(shè)置一個觀測點，在變形最大、受力最大及局部地質(zhì)條件最為不利的地段調(diào)整觀測點的間距，加密設(shè)置觀測點，具體布置要求如下：

 

　　(1)基準(zhǔn)點應(yīng)布置在變形影響范圍以外，靠近觀測目標(biāo)，便于長期保持和聯(lián)測的穩(wěn)位置。

 

　　(2)監(jiān)測點應(yīng)設(shè)置在變形量大的地段，應(yīng)能確切反映變形量和變形特征的位置，可以從基準(zhǔn)點對其進(jìn)行監(jiān)測。

 

　　(3)監(jiān)測點、基準(zhǔn)點應(yīng)在土方開挖前布置完畢，監(jiān)測點的間距應(yīng)為30m，每邊至少有一個監(jiān)測點。

 

　　(4)施工時要對觀測路線提供有效的保證，所有點位不得被碾壓、擾動及遮擋。

 

　　(5)監(jiān)測點、基準(zhǔn)點應(yīng)有明顯的標(biāo)識。

 

　　4.2位移變形計算

 

　　根據(jù)滿足安全要求的設(shè)計計算，對邊坡進(jìn)行了位移變形的有限元計算，根據(jù)有限元計算結(jié)果，基坑邊坡上口最大水平位移18mm，介于基坑深度的1‰～2‰之間，完全滿足基坑支護(hù)規(guī)范的要求。

 

　　4.3實測位移值及分析

 

　　(1)實測位移在位移觀測方案中，共布置16個觀測點，布置中在長直邊坡段適當(dāng)加大觀測點間距，在受力比較集中的部位適當(dāng)加密，觀測時間連續(xù)4個月，其中后兩個月是完工后。最終位移值。

 

　　(2)位移分析。

 

　?、僮畲笪灰浦?0mm，最小位移值16mm，在基坑深度為8.60m的基坑中，由于施工等各方面因素的影響，實測位移要大于理論計算位移，但位移基本能控制在基坑深度的1‰～2‰之間。

 

　　②通過水平位移曲線，第二層、第六層預(yù)應(yīng)力的施加能有效地控制該深度范圍的水平位移，通過每天都當(dāng)期位移統(tǒng)計能分析出，預(yù)應(yīng)力的施加不僅能夠控制對應(yīng)深度范圍水平位移，并且對邊坡整體位移(特別是上口)也有一定的控制作用。

 

　　③邊坡的位移與受力有直接的關(guān)系，通過對位移累計值大的點進(jìn)行分析，大于27mm累計位移的觀測點基本在邊坡的陽角部位，故在施工中對陽角部位的加固及相應(yīng)的處理措施很有必要，也是保證邊坡安全的關(guān)鍵部位。

 

 

　　在地下水較低的中原地區(qū)，該工程所采用的支護(hù)形式是一種代表性的做法，適度放坡0.1∶1～0.3∶1，邊開挖邊做土釘支護(hù)，為了減少土釘支護(hù)對周邊管線、建筑物的影響，將其中一至二排土釘改為土層錨桿，錨桿的自由段穿過土釘加固區(qū)域，錨桿錨固段在可能的滑裂面以外，錨桿施加預(yù)應(yīng)力以限制土釘支護(hù)的位移量。同時施加大預(yù)應(yīng)力對于邊坡整體的穩(wěn)定性也是有利的。本工程證明，采用土層錨桿加預(yù)應(yīng)力的方法確實有利于土釘支護(hù)邊坡的穩(wěn)定，有利于減少支護(hù)的位移量。