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(辽宁省有色地质局勘察研究院 辽宁沈阳 110013)
摘 要:坑中坑基坑在时下建筑业、制造业迅猛发展的过程中大量涌现,对比于传统深基坑有其特殊性,而大多此类工程项目的设计和施工仍按传统方式进行,缺乏整体和局部结合的分析和实施思路,难免在细节问题上引起此类基坑发生问题,为此本文拟结合工程实践对坑中坑基坑工程的设计和施工方法进行探索,从支护桩的嵌固深度、设计计算深度和范围、施工关键工序、基坑深度过渡段支护结构的布置等方面进行分析,对此类基坑的设计与施工提出合理化建议.
关键词:基坑 支护结构 嵌固深度 坑中坑
中图分类号:TU753 文献标识码:Ａ 文章编号:1672-3791(2015)04(c)-0057-01
随着我国建筑业、制造业等行业的不断发展,为埋设建筑基础、设备基础等要求,大型建筑深基坑、设备基坑项目大量涌现,其中开挖深度唯一的基坑比较普遍,且支护结构的设计与施工方法较成熟,而一坑多深度的基坑,即“坑中坑”基坑仍凭借传统方法和经验进行设计施工,本文结合工程实践初步探索坑中坑基坑设计与施工中的影响因素和有待注意的问题,以提出一种坑中坑基坑设计与施工的思路.
1. 工程概况
凌钢中宽带新建卷曲机设备基础区域基坑工程位于凌源钢铁集团有限公司中宽带厂,其工程位于旧有厂房内,为了安装卷曲机等设备,基坑主要分3个深度开挖,即 -7.10m、-10.10m、-13.60m,局部有范围较小的开挖台阶,基坑上部临近厂房承台,厂房北部为污水处理池、西部为运输钢板厂区道路,基坑东部为厂房内24h作业的旧卷取机,基坑影响因素较为复杂.
根据有关方面提供的岩土工程勘察报告,本场地地层主要由杂填土、粘性土、粉土、细砂、圆砾组成,自上而下划分为6层.杂填土:厚0.5～2.0m,主要由混凝土地面、碎砖、石块等杂物组成,粉质粘土:层厚 2.3～5.5m,黄褐色,湿,可塑,粉土:层厚 4.7m,黄褐色,湿,稍密,圆砾:黄褐色,饱和,中密.
该工程采用钢管桩加锚杆支护结构,根据场地工程地质条件、周边环境等情况考虑,基坑支护设计方案采用DZ50地质锚杆,根据附加荷载情况分别加1～2排锚杆联合支护.支护桩采用直径159mm,壁厚7mm的无缝钢管,桩间采用挂铁丝网喷射混凝土支护.
2. 设计要点分析
该基坑工程的支护设计计算的主要因素有计算范围、钢管桩的嵌固深度、稳定性计算深度等.
坑中坑基坑计算的应考虑局部与整体两方面,传统基坑计算断面单考虑一个深度进行计算,对此类坑中坑工程,按两个开挖深度来看,即分别按两种深度的基坑计算,通过实践证明对于上层坑底宽度大于上层支护桩嵌固深度1.0～1.5倍时,可以上下两坑分开计算.而对于上层坑底宽度未达到支护桩嵌固深度,采取分开计算的方式就欠妥,因其未考虑坑底被动土压力的缺失和下部坑体临空的影响,在此种工况下,应分两步进行计算:首先按传统方法,分别计算上下两部分基坑,当做整体基坑的局部稳定分析,之后应将上下基坑整体建立剖面进行计算,满足基坑整体稳定性要求.
3. 施工要点分析
坑中坑基坑的施工要点主要有施工工序和坑深变化处支护结构过渡两点.根据基坑坑底标高的不同,且坑内坑也需要布置支护结构,为此,施工工序的合理选取是保证工程结构稳定和工程进度的重点.
根据工程实践,每层基坑施工工序中包含基坑土方开挖、支护桩施工、锚杆施工三项.其中上层基坑最后一步锚杆施工与下层基坑支护桩施工的衔接是影响整个工程进度的关键,应在满足拉拔作业工作面的前提下,放坡开挖下层基坑顶标高,留出支护桩工作面,使拉拔与支护桩施工同时进行,减少窝工状况.
因上下层基坑深度变化,边界支护结构存在桩长过渡段,根据工程实践,支护结构的施工按以下两原则进行:(1)就深不就浅,即较浅基坑过渡段按较深基坑支护桩长施工,范围在3～5m宽,(2)腰梁向深坑延伸,即较浅基坑支护结构的腰梁延伸至较深过渡段3～5m,以保证过渡区域支护结构的整体性.
4. 结语
该文针对凌钢中宽带设备基坑工程的实践工作,对多深度基坑,即坑中坑的支护结构设计和施工要点进行初步探讨,并得出几项结论.
(1)在坑中坑基坑设计中,应着重考虑计算剖面的范围,在分析计算上、下基坑的基础上,增加整体基坑剖面的稳定性计算,以保证支护结构的可靠性.
(2)在坑中坑基坑施工中,应重点考虑上下坑关键工序的衔接,增加工程进行的效率.
(3)在上下基坑过渡段的支护桩,应适当增加合理措施保证过渡段支护结构受力的完整性.
参考文献
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基坑:二十一世纪地下室最优施工——无需基坑支护的沉井工艺
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基坑引用文献:
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