复合支护结构在建筑基坑支护中的应用

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　　摘要：随着市场经济的发展，人们的经济水平越来越高，各种工业与民用建筑也越来越多，在其建设的各个环节中，基础环节是其中重点之一。建筑基础的结构设计大大影响着其在建筑过程中的成本造价，结构设计优化技术的应用可以节约成本，从根本上产生可观的经济效益。建筑基础中基坑的支护是其中的重中之重，本文就建筑基坑支护中复合支护结构的应用做了简单阐述。
　　关键字：复合支护结构、基坑支护
　　 在进行基坑支护工程时，要根据工程的周边环境、地质特点来选择采用何种方式来进行支护，以便减少施工周期，降低工程投资成本，并且在此前提下保证基坑及其周边设施、施工人员的安全。本文以我国某市的一个建筑工程为例，简单介绍复合支护结构。
　　工程概述
　　 该工程组成部分包括8层的住宅楼3栋以及公用地下停车场，其建筑总面积为10000m2，地上建筑面积为7700 m2，地下面积为2300 m2，停车场开挖深度约为5.4m，基坑面积为3200 m2。该工程东西两侧均有建筑物、分别相据16m和9m，南侧相距22米有绿化带，北侧相距5米为公路。其中需要注意的是，基坑西侧6m处有市政煤气管道，直径为10cm；北侧公路下有污水管道，直径为1.2m。
　　周边环境及地质
　　地形：该建筑所处地段较为平坦开阔。
　　岩土体分布：该建筑所在区域内岩土体分布自上而下为：
　　杂填土：建筑所在区域均有分布，厚度为1m~4m；
　　淤泥：建筑所在区域均有分布，厚度为10m左右；
　　粉质黏土：揭露厚度为1m~10m。
　　 岩土体中有地下水存在，大致由北向南倾向渗透排泄，稳定水位大致为2m左右。
　　三、选择基坑支护方案
　　 在该建筑工程中，建筑工程所在的区域地质情况较为复杂，土层较为松软，选择合理的复合支护方案，是基坑支护工程完成的关键工作。
　　冲（钻）孔灌注桩
　　 该工程场地有较厚的淤泥层，根据计算结果，如果采用冲（钻）孔灌注桩加钢筋混凝土，灌注桩为桩长20m，间距1.5m，φ1000mm。但是采用该方法会导致泥浆满地，工地污染严重，并且该方法工艺复杂，很容易发生断桩、缩颈孔底虚土或者是混凝土离析等现象，因此不宜采用。
　　预应力管桩
　　 根据计算，本工程采用预应力管桩的桩长为12m，间距80cm，支撑钢管分别为φ600mm和φ500mm，壁厚分别为15 mm和12 mm。.其工程造价比冲（钻）孔灌注桩方法降低约70万。并且采用本方法施工机械程度高，工期短，速度快，不会造成工地环境污染，安全性高。
　　综合工地实际情况以及投资成本、安全性等多方面因素，最终选择预应力管桩加钢结构支撑，被动区采用搅拌桩加固的基坑支护方案。
　　四、基坑支护方案的实施
　　（一）预应力管桩采用PHC管桩，其桩长12 m，间距80cm。由于PHC管桩易碎，因此用碎石混凝土填充桩芯，同时主筋、箍筋相结合的钢筋笼，其长度为5米，即标准为深度高于基坑底的深度。
　　（二）该工程与四周的建筑物、公路、绿化带以及市政煤气管道、污水管道距离较近，为防止管桩施工时对周边公路、建筑物及市政管道造成破坏或者不良影响，在进行管桩施工前，在建筑围护四周利用地质钻机钻出相应数量的泄压孔进行泄压，其直径为50mm、深度为15m，间距为1m。
　　（三）在该工地的岩土层中存有地下滞水，但是该建筑工程有地下停车场工程，因此要在其四周建设止水措施，该止水帷幕为φ500的搅拌桩，采用普通硅酸盐水泥，水灰比例为0.55:1，水泥比例为17%，桩身的水泥土其抗压强度大于1.5MPa。
　　（四）被动区采用搅拌桩加固，搅拌采用的水泥桩径也为φ500，其加固的宽度约为2.5米。搅拌桩进行施工时要贴紧管桩，尽量降低搅拌桩和管桩之间的缝隙宽度，充分发挥其作用，降低搅拌桩和管桩之间还未加固的土层的变形，降低支护结构的移动距离。
　　（五）桩顶锁口梁施工，采用强度为C30的混凝土，尺寸为800*500。该锁口梁主要是将管桩连成一个整体，作为一个储备的安全功能。当锁口梁的混凝土强度达到80%时进行土方开挖。
　　（六）基坑分层开挖，第一次进行时要首先将钢结构支撑的位置进行局部开挖，做好钢结构之后，再进行二次开外达到坑底的标高。
　　（七）内部支撑分别采用φ600与φ500钢管，壁厚为16和12，腰梁和围护桩之间的间隙也采用C30的混凝土填充。混凝土浇筑完成后等待48小时，然后预应力，为了防止管桩破坏，预应力要小于600KN。
　　（八）对钢支撑进行拆除，当地下车库底板及传力带进行浇筑后7天并且经检验混凝土强度达到C20以上才能进行，其拆除的速度应当放缓，按照最初的安装顺序进行逆向拆除。
　　（九）基坑排水和降水系统：该工程的地下停车场水位最高处为1.5米，并且已经在场地的周围安装止水帷幕，即使基坑内有积水也不会给周边的环境设施造成不良的影响，所以，本工程的基坑采取明沟排降水措施。
　　（十）排水沟的设置，在基坑的顶部以及底部的周围设置，距离顶部和围护桩边50cm开挖，在20~30个延长米并且与承台位置错开的地方设置集水井，其截面积一般为1m3的正方体，集水井的水量要根据工程实际开挖的水量来进行适当的设置。
　　总结：本文以我国某市的某建筑工程为例，简单阐述了在基坑支护工程中，基于工程实际所处的区域、其周边环境、区域地形地貌等多方面的因素，复合支护结构的应用。经过实际检测，该复合支护结构施工周期较短，投入资金相对较少，并且保证了该施工项目周边的建筑、绿化带、市政道路、管道等安全性，减少了对这些措施的破坏及不利影响。在被动区进行加固时，采用了搅拌桩方式，提高了被动区域岩土体的物理力学指标，并且提高了支护桩的受力性能等，这对于研究淤泥层较厚的深基坑管桩支护方式具有一定的意义。
　　参考文献：
　　熊智彪，建筑基坑支护 【M】，中国建筑工业出版社，2008（4）
　　刘际付、彭飞燕，复合支护结构在澳门二二八工程基坑支护中的应用 【J】，西部探矿工程，2010（3）
　　龚晓南、高有潮，深基坑工程设计手册【M]】，北京，中国建筑工业出版社，1998

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