共用地下连续墙基坑设计方案研究

2016-12-09 10:34
山西建筑 2016年18期
关键词:东平风道工字钢

彭 仕 凤

(佛山市铁路投资建设集团有限公司,广东 佛山 528000)



共用地下连续墙基坑设计方案研究

彭 仕 凤

(佛山市铁路投资建设集团有限公司,广东 佛山 528000)

结合某车站的周边环境及地质条件,基于该工程的围护结构与支撑设计方案,提出了在相邻基坑围护结构设计中,采用共用地下连续墙基坑优化的设计方案,实践证明,优化设计方案后取得了良好的社会经济效益。

基坑,地下连续墙,围护结构,支撑设计

0 引言

随着地下空间的加速开发,工程基坑相邻的情况越来越多,在不影响临近基坑的前提下,如何安全经济的建好新工程,工程师们正在进行积极探讨。相邻基坑分别设置地连墙,必然使得施工空间狭窄,作业相互交叉,人员互相干扰,即使避开同时施工,分设地连墙也存在严重的工程浪费。鉴于以上原因,有必要对相邻基坑的设计技术进行探讨,提出合理的设计方案。

1 工程概况

1.1 周边环境

东平站平行于裕和路敷设,场地被十字相交的裕和路及文华南路切割为四大块,东北面为在建保利地产地块,东南面为在建东平交通枢纽,西南面规划为CBD,西北面规划为行政中心,各地块均被围墙围隔。本站2号风道位于车站的东南侧,其结构紧贴东平广场设置。

1.2 地质条件

地貌属珠江三角洲海陆交互相沉积平原地貌,场地原始地貌较平整,现场地主要受人工基坑开挖影响较大。

2号风道从上至下土层分别为:①素填土、②-1B淤泥质土、②-2粉细砂、②-3中粗砂、②-1B淤泥质土、②-4粉质粘土、⑤N-2粉土、⑦强风化岩、⑧中风化岩。基底主要位于②-1B淤泥质土层。基底以下淤泥质土层采用抛填片石碾压密实。

2 围护结构方案研究

2.1 围护结构方案比选

围护结构方案研究见表1。

表1 围护结构方案表

2.2 围护结构研究结论

由于基坑深度范围内,淤泥及砂层很厚(6 m~15 m),地质条件很差。钻孔桩本身防水性能差,桩间需要用旋喷桩或搅拌桩止水,所需费用较高,防水效果也不好;而连续墙造价比钻孔桩稍贵,但防水效果很好,在本基坑地质较差的条件下,能保证基坑防水效果,利于控制地表沉降及周边建(构)筑物的变形。 因此本基坑选用地连墙支护方案。

3 支撑设计方案研究

3.1 2号风道第一道撑布置

1)围护结构采用800 mm厚地下连续墙。墙缝采用工字钢止水接头。 2)第一道支撑采用混凝土支撑,标准段尺寸为600×800+600×600,端头斜撑尺寸为600×800。

3.2 2号风道第二、三道撑布置

1)围护结构采用800 mm厚地下连续墙。墙缝采用工字钢止水接头。 2)第二、三道支撑:直撑段采用φ600 mm,t=16 mm钢支撑,两端采用钢筋混凝土撑。

4 优化支撑方案研究

在基坑开挖期间为了保持两处结构的稳定,按原方案需在东平广场结构内架设反向支撑,然而,该支护方案经东平广场方审核后认为反向支撑对东平广场的施工影响较大。为了减小对东平广场方施工的影响,现调整支撑间距,使2号风道支撑撑点避开孔洞位置,在东平广场首层板孔洞处减少补撑数量,补撑撑点处植筋埋设钢板;在-1层,-2层板孔洞处避免补撑,以减少对东平广场装修施工的影响。

4.1 优化后2号风道第一道撑布置

1)围护结构采用800 mm厚地下连续墙。墙缝采用工字钢止水接头。 2)第一道支撑采用混凝土支撑,标准段尺寸为600×800+600×600,端头斜撑尺寸为600×800。

4.2 优化后2号风道第二道撑布置

1)围护结构采用800 mm厚地下连续墙。墙缝采用工字钢止水接头。 2)第二道支撑:800×1 000混凝土支撑,支撑标高对其相邻东平广场侧的结构板标高,撑点避开东平广场结构板上的车道孔洞。

4.3 优化后2号风道第三道撑布置

1)围护结构采用800 mm厚地下连续墙。墙缝采用工字钢止水接头。 2)第三道支撑:标准段采用φ600 mm,t=16 mm钢支撑,两端采用800 mm×800 mm钢筋混凝土撑。 支撑标高对其相邻东平广场侧的结构板标高,撑点避开东平广场结构板上的车道孔洞。

4.4 2号风道围护结构剖面布置

1)第一、二道为混凝土支撑,第三道为钢支撑。 2)连续墙嵌固深度约7 m。

5 优化后围护结构方案计算

5.1 计算参数选取

围护结构设计参数的选取:2号风道基坑安全等级为一级,基坑重要性系数1.1。围护结构最大水平位移不大于0.25%H且不大于30 mm(H为基坑开挖深度)。 荷载取值主要有:1)水土压力:渗透系数不小于0.5 m/d的土层及岩层采用水土分算,其余采用水土合算(即素填土、砂性土、强风化岩采用水土分算外,其余土层采用水土合算)。2)地面超载:20 kN/m2。

5.2 计算结果

选取有代表性的三个钻孔地质参数,均在最不利工况即拆除支撑条件下进行计算,结果表明,优化后设计方案满足力学要求。

1)计算钻孔:MGF2Z3-DP-A37,见表2。

表2 钻孔计算结果表(一)

2)计算钻孔:MGF2Z3-DP-A38,见表3。

表3 钻孔计算结果表(二)

3)计算钻孔:MGF2Z3-DP-A44,见表4。

表4 钻孔计算结果表(三)

6 结语

1)实践证明,优化设计方案后,使得共用地下连续墙合理可行,对相邻基坑成品进行了有效的保护。2)双方均摊了地连墙工程造价,减少了双方的建设成本,从而取得了良好的经济效益。3)共用地下连续墙,使双方作业相互独立,互不干扰,施工场地有效使用,创安全文明施工工地,具有良好的社会效益。4)本方法安全有效,造价低,对类似情况具有借鉴参考价值。

[1] GB 50157—2013,地铁设计规范[S].

[2] 王梦恕.中国隧道及地下工程修建技术[M].北京:人民交通出版社,2010.

[3] 骆建军,张顶立,王梦恕,等.北京地铁暗挖车站施工对管线的影响分析[J].铁道学报,2007,29(5):127-132.

[4] 陈志敏,欧阳康淼.地铁站基坑开挖对相邻建筑物影响性分析[J].兰州交通大学学报,2009,28(4):25-34.

[5] GB 50497—2009,建筑基坑工程监测技术规范[S].

The study shared diaphragm wall of design scheme for the foundation pit

Peng Shifeng

(FoshanRailwayInvestmentConstructionGroupCo.,Ltd,Foshan528000,China)

Combining with the station surrounding environment and geology conditions, based on the engineering enclosure structure and bearing design scheme, the paper puts forward shared continuous underground wall foundation pit optimization design scheme in neighborhood foundation pit enclosure structure design. Practice proves that: the optimal design scheme achieves good economic and social benefits.

foundation pit, continuous underground wall, enclosure structure, bearing design

1009-6825(2016)18-0064-02

2016-04-17

彭仕凤(1979- ),男,硕士,工程师

TU476.4

A

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