深基坑h型双排桩支护结构设计及监测分析.pdf
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1、109总第238期/2023/5/学人问津深基坑 h 型双排桩支护结构设计及监测分析夏 彪1 蒋 为1 谢珠玑1 周景深1 朱 波2(1.湖南高速铁路职业技术学院,湖南 衡阳 421002;2.岳阳县公用事业有限公司,湖南 岳阳 414123)摘要:该文通过分析某市某基坑在前期已进行第一次设计及部分施工一年后,由于方案更改需进行第二次设计的实际案例,鉴于想合理利用已施工的部分支护结构,结合现场工程、水文地质等条件分段采取多种支护方式,对以 h 型双排桩和单排桩+锚索支护为代表的两种支护类型进行阐述,并进行了监测分析,结果显示此次支护方案设计不仅完全保证了工程的安全,还很大程度上节约了成本,此成
2、功应用案例为以后类似工程案例提供了参考。关键词:基坑支护;h 型双排桩;基坑监测;数值模拟由于工程地质的复杂性和不确定性,岩土体高度的非线性和破坏具有很大的随机性和不可预测性1,往往基坑变形预测结果与实际情况大相径庭,因此对基坑变形进行有效监测一直是居高不下的话题。目前,国内学者对基坑开挖及监测研究较多,而对基于前序已进行设计和施工的基础上再次进行支护设计及监测的研究比较少见。本文介绍了某基坑初次设计已施工的情况下,进行第二次设计,形成 h 型双排桩支护结构类型,为了保证基坑施工安全,对基坑工程施工实施了全盘动态监测,且进行了不同支护结构的监测数据的分析,研究其变形特点。一、工程概况工程项目位
3、于某市船山路与道源路交汇东北角,拟建宾馆和 27 层写字楼各一栋,三栋 28 层商住楼,原规划设置整体两层地下室;建设单位后期进行变更,调整为三层地下室。整个基坑周长约为 652.5m,根据提供的地面标高图纸,现比原开挖地面标高低了 2.4m,基坑开挖最终深度为 10.814.3m。在进行二次支护设计前,已按照两层地下室进行了设计并通过了专家论证,且基坑现场内大部分已经开挖 25m,南片最深处已达到 10m,且西南角进行了部分土钉墙、排桩+锚索等施工。图 1 为现场具体情况。图 1 现场情况二、支护结构设计(一)设计参数选择及水文地质条件场地土层信息自上而下分别为杂填土、粉质黏土、粉砂、强风化
4、砂质泥岩层、中风化砂质泥岩层。岩土设计参数见表 1。据勘察报告显示,钻孔均见地下水,主要为存在于杂填土内的地表水及粉砂层的含水层,场地的水量较丰富,土方开挖已穿过粉砂底层。为防止产生流沙现象,在有粉砂地层剖段,设置直径为 800mm、间距为 600mm 的旋喷桩止水帷幕。止水帷幕上部进入粉质黏土层、下部进入岩体的要求分别为 1000mm 以上和 500mm 以上,确保地下水对基坑稳定不产生影响。表 1 岩土设计参数序号土类别(kN/m3)c(kPa)()1杂填土17.05.010.02粉质黏土19.519.214.03粉砂20.24.020.04强风化砂质泥岩层20.550.030.05中风化
5、砂质泥岩层21.0100.035.0(二)支护结构设计及监测平面布置图1.支护结构设计本基坑安全等级为一级,由于整个基坑地质条件有所差异,支护结构采用多种类型,本文主要对以南侧、西侧(CDE段)采用 h 型双排桩和北侧采用单排桩为代表的两剖段进行设计、监测研究分析。基坑西南侧、北侧开挖深度分别为 12.7m和 10.9m,离绿化带的距离分别为 9m、10m,绿化带开外为已投入使用的城市道路。基坑西南片由于已施工部分土钉墙和支护桩,在利用已施工支护桩的情况下,增设一排标高较低的前排桩,并用 50mm 厚混凝土封面进行连接,故形成了 h 型双排桩支护类型。CDE 段支护结构设计参数:h 型双排桩中
6、前后排桩桩径均为 1.0m,间距 22.6m,前后对应,且标高相差约 4m;桩顶各设置一道钢筋混凝土冠梁,冠梁高 1000mm 宽 600mm;后排桩桩顶上设置了长为 2330m 的锚索。具体剖面图见图 2。图 2 CDE 段支护结构剖面图110/总第238期/2023/5学人问津北侧(GH 段)基坑开挖深度为 12m,距居民建筑约 21m,采用的支护方式为放坡+桩锚支护。支护结构设计参数:桩径 1200mm,间距 2m;排桩腰梁上设置两道锚索,锚索长分别为 29m、15m。具体剖面图见图 3。图 3 GH 段支护结构剖面图2.支护结构监测平面布置图为了保证基坑设计基准期安全,进行了基坑监测点
7、的布置,支护结构监测平面布置图如图 4 所示。图 4 支护结构监测平面布置图三、动态监测及数据分析(一)监测内容对监测数据进行统计及分析后,与设计和施工单位交流异常变形、预测下阶段变形发展趋势,可有效地预防险情发生,安全施工2。因此根据建筑基坑工程监测技术规范3(以下简称规范),对所选断面监测点的布置如下。1.桩顶水平位移监测规范中条款 5.2.1 和 5.2.2 规定基坑坡顶和桩顶位移监测点布置距离不宜大于 20m,且每侧不少于 3 个。因此在基坑西南侧坡顶和后排桩桩顶布置水平位移监测点各 6 个,编号分别为 PWY0712、YZY0712,西南侧前排桩和北侧单排桩桩顶布置水平位移监测点各
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