張 德

(朔州市雙銀建安公司，山西 朔州 038500)

?

基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)兼做地下室外墻的實(shí)例分析

張 德

(朔州市雙銀建安公司，山西 朔州 038500)

結(jié)合某基坑工程的實(shí)際情況，選用了懸臂擋土樁兼做地下室外墻的支護(hù)方案，并介紹了擋土樁墻兼做結(jié)構(gòu)體時(shí)的內(nèi)力計(jì)算要點(diǎn)，闡述了擋土樁與擋土墻的施工技術(shù)，指出該方案節(jié)約了成本，縮短了工期，具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

基坑支護(hù)，擋土樁，擋土墻，經(jīng)濟(jì)效益

0 引言

隨著工業(yè)和城市建設(shè)的發(fā)展，高層以及大型建筑物的地下設(shè)施日益增多，對(duì)這些建筑物的基礎(chǔ)處理要求越來越多且越來越復(fù)雜，并且許多建筑物尤其是高層在城市中心地帶建設(shè)，受到原有建筑物與其他正常生產(chǎn)生活要求的限制而場(chǎng)地狹窄，我們經(jīng)常采用的放坡開挖不能滿足實(shí)際狀況，這就要求我們考慮采用其他施工工藝，擋土樁作為深基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)可以解決施工場(chǎng)地小的問題。

再者，從經(jīng)濟(jì)的角度分析，深基坑的支護(hù)，往往需要不小的投資，施工設(shè)計(jì)時(shí)采取既經(jīng)濟(jì)又安全的支護(hù)方案尤為重要，擋土樁作為建筑物的地下室外墻既安全，又能節(jié)省大量的資金，這種全新的施工方案就顯得尤為引人關(guān)注。本文結(jié)合工程實(shí)例對(duì)基坑支護(hù)兼做地下室擋土墻的方法研究探討，為同類工程提供一些處理經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

某建筑位于朔州市朔城區(qū)安泰街以北，順義路以東，該工程為地下2層，地上18層，地下建筑面積為10 700 m2?；由疃葹? m，為59.1 m×142.4 m的矩形。

朔城區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。場(chǎng)地類別為Ⅲ類。

場(chǎng)地地基土巖性構(gòu)成及分布自上而下為：第①層：濕陷性粉土3.3 m～6.7 m，粘聚力10 kPa，內(nèi)摩擦角15°；第②層～第⑥層：粉土，平均厚度46 m，其中第②層粉土粘聚力12 kPa，內(nèi)摩擦角20°，第③層粉土粘聚力15 kPa，內(nèi)摩擦角22°；第⑦層：粉質(zhì)粘土，本層及夾層厚6.5 m～10.7 m。

該工程勘察期間初見水位介于13.5 m～13.8 m，穩(wěn)定水位介于12.6 m～13.2 m，勘察期間為枯水期，地下水類型為滯水，主要地下側(cè)向徑流的補(bǔ)給年變化幅度在1.0 m左右?；A(chǔ)范圍內(nèi)地基土位于稍濕的弱透水層中。綜合判定地基對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，擬建場(chǎng)地可不考慮液化影響，天然地基可不考慮震陷影響。

由于本工程場(chǎng)地兩面緊鄰已有建筑，兩面為市政道路，所以采用擋土樁進(jìn)行基坑支護(hù)，不考慮降水問題。

2 基坑支護(hù)方案與施工

本工程論證時(shí)提出了三個(gè)方案:1)噴錨+土釘墻支護(hù)方案;2)人工挖土樁+錨桿支護(hù)方案;3)懸臂擋土樁兼地下室外墻支護(hù)方案。經(jīng)過多次方案比選決定選用第3)方案：采用單排列式懸臂擋土樁進(jìn)行基坑支護(hù)，樁體采用鉆孔灌注的方法施工，樁體施工完畢后進(jìn)行土方開挖，并在需要的部位設(shè)置鋼支撐，隨后在擋土樁樁體鉆孔植筋、澆筑永久性擋土墻體實(shí)現(xiàn)樁墻一體化，接著進(jìn)行地下室以及地上主體結(jié)構(gòu)部分的施工。

2.1 擋土樁墻兼做結(jié)構(gòu)體時(shí)內(nèi)力計(jì)算要點(diǎn)

擋土樁墻兼做地下室外墻時(shí)要滿足基坑開挖階段樁與墻作為支護(hù)結(jié)構(gòu)力要求，當(dāng)基坑開挖完成后，擋土樁與擋土墻作為主體結(jié)構(gòu)的承載結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)的一部分垂直荷載即柱荷載或墻荷載直接作用于擋土樁頂或擋土墻頂，擋土樁與擋土墻需承擔(dān)自重、地下室樓板傳遞的一部分荷載和上部結(jié)構(gòu)的垂直荷載，根據(jù)不同的階段應(yīng)驗(yàn)算三種應(yīng)力：第一階段，施工過程中作用在樁墻上的土壓力產(chǎn)生的應(yīng)力；第二階段，主體結(jié)構(gòu)竣工后作用在墻體上的土壓力以及建筑物本身的垂直、水平荷載產(chǎn)生的應(yīng)力；第三階段，建筑物沉降穩(wěn)定后，土壓力由主動(dòng)土壓力變?yōu)殪o止土壓力。

2.2 擋土樁的施工

土方首先開挖至-0.8 m處，采用大開挖形式，挖完后，開始垂直擋土的鉆孔灌注樁施工，擋土樁直徑600 mm，采用C25商用混凝土，根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)施工平面圖以1 500 mm(局部1 000 mm)的間距進(jìn)行布置。樁一定要按照設(shè)計(jì)要求的長(zhǎng)度進(jìn)行施工，入土深度至少3.5 m，以防止傾覆。待灌注樁施工完成后，樁頂設(shè)一道1 000 mm×600 mm的現(xiàn)澆冠梁，使相鄰的樁共同工作，以增強(qiáng)其整體剛度，樁縱向受力鋼筋應(yīng)錨固到冠梁內(nèi)，錨固長(zhǎng)度取冠梁厚度，考慮到后期主體結(jié)構(gòu)施工要求，冠梁應(yīng)低于后期施工的地下管線。擋土樁和樁頂冠梁有強(qiáng)度后進(jìn)行土方開挖，開挖時(shí)在基坑四大角各設(shè)置兩道鋼角支撐。土方開挖完應(yīng)抓緊時(shí)間進(jìn)行地下室底板拉梁混凝土的施工，確保擋土樁有可靠的支點(diǎn)防止傾覆。

2.3 擋土墻的施工

依據(jù)支護(hù)方案地下室外墻用擋土樁代替，并在樁內(nèi)側(cè)后澆300 mm抗?jié)B混凝土墻，擋土樁上植入拉結(jié)鋼筋以增強(qiáng)擋土墻與擋土樁的連接，植筋時(shí)應(yīng)鑿掉部分擋土樁保護(hù)層露出樁內(nèi)鋼筋，防止植筋鉆孔時(shí)破壞擋土樁內(nèi)的主筋。植筋工序可以隨著土方開挖同時(shí)進(jìn)行，這樣植筋就可以不用單獨(dú)搭設(shè)腳手架，既縮短了工期，又降低了成本。植筋工作完成以后經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行擋土墻的鋼筋綁扎，注意擋土墻鋼筋與植入的鋼筋進(jìn)行有效連接，綁扎完成后支模，進(jìn)行混凝土的澆筑。

擋土樁植筋的工作要點(diǎn)：1)鉆孔。按照設(shè)計(jì)要求在施工部位確定植筋的準(zhǔn)確位置，鉆孔前先剔除擋土樁的保護(hù)層，看是否有擋土樁主筋，避免破壞主筋，鉆孔成一定批量后，請(qǐng)甲方監(jiān)理驗(yàn)收合格后再進(jìn)行下一步；鉆孔完成后用氣泵的強(qiáng)風(fēng)將孔底大塊碎片吹出，再用蘸丙酮的毛刷清除孔壁的灰塵。2)植筋。植筋前,將植入部分的鋼筋用丙酮清洗干凈，成一定批量后經(jīng)驗(yàn)收合格后方可使用；植筋時(shí)注意植筋膠必須飽滿，膠量應(yīng)為孔深的2/3左右為宜；將處理好的鋼筋以扭轉(zhuǎn)或振動(dòng)方式插入孔底。3)養(yǎng)護(hù)。植筋完成后，在膠體未固化前禁止擾動(dòng)鋼筋，以免破壞植筋效果，應(yīng)在植筋24 h后進(jìn)行鋼筋拉拔試驗(yàn)。

3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

考慮擋土樁擋土墻兼做地下室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的方案可有效的降低地下室外墻的厚度，減少基坑的開挖面積，減少土方量，對(duì)比于基坑圍護(hù)排樁僅作為臨時(shí)結(jié)構(gòu)的方案，擋土樁作為地下工程主體的一部分，不再是無用的廢料，節(jié)省了建設(shè)成本、免去了地下室外墻腳手架的搭建等工序，能有效地縮短工期，對(duì)于實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，具有廣闊的應(yīng)用前景和可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

隨著社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)和民用建筑的高度越來越高，對(duì)地下建筑的空間開發(fā)也越來越多，深基坑防護(hù)也勢(shì)在必行，擋土樁作為基坑支護(hù)的一種重要的支護(hù)方案，正在被更多的施工人員廣泛采用，如果能夠?qū)跬翗兜然又ёo(hù)結(jié)構(gòu)兼做為地下室外墻的思路和做法推廣并規(guī)范化，必將產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 陳祖煜.深基坑支護(hù)技術(shù)指南[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[2] 姜廣才，程振宇，王亞東.關(guān)于高層建筑地下室外墻與基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)為一體的思路[J].黑龍江冶金,2006(2)：40-41.

[3] 梁宇峰.淺析灌注樁墻在逆作法施工中的應(yīng)用[J].建筑監(jiān)督檢測(cè)與造價(jià)，2013(4)：46-47.

On example analysis of foundation support structure as basement external walls

Zhang De

(ShuozhouShuangyinConstructionandInstallationCompany,Shuozhou038500,China)

Combining with the facts in some foundation pit project, the paper adopts the cantilevel retaining pile as the support of the basement external walls, introduces the internal force calculation for the retaining wall as the structure, illustrates the construction techniques for the retaining piles and retaining walls, and points out the scheme can save the cost and shorten the construction period with better social and economic benefits.

foundation pit support, retaining pile, retaining wall, economic benefits

1009-6825(2016)27-0091-02

2016-07-10

張 德(1970- )，男，工程師

TU463

A