第26卷第1期广东土木与建筑V ol.26 No.l 2019 年 1月GUANGDONGA'CHITECTU'E CIVILE$GI$EEm$G JAN 2019 D01:10.19731/j.gdtmyjz.2019.01.007
粵海置地大厦基坑工程设计
何智威,孙传伟
(华南理工大学建筑设计研究院广州510641)
摘要:粤海置地大厦基坑工程位于深圳市罗湖区繁华路段,基坑开挖深度达19 &,局部加深至22.55 &,基坑周边场地环境复 杂,北侧、东侧及南侧临近市政道路,管线较多,西侧南段存在既有7~8层建筑物,西侧北段紧邻已开挖既有基坑;根据不同的周边环境和地质条件,本基坑工程 + 体系、+锚索体系,基坑支护结构选型安全可靠,经济理,对于临近深基坑、市区用地 的基坑工程 有一定的
关键词:深基坑;u体系
中图分类号:TU473 文献标志码:A文章编号:1671-4563(2019)01-031-04
Design of Deep Foundation Pit in Yuehai-Zhide Building
H e Z h iw e i,S u n C h u an w ei
(Architectural Design and Research Institute of South China University of Technology Guangzhou 510641,China)
Abstract: Located in the downtown area of Luohu district in Shenzhen,the foundation pit project of Yuehai-zhide Building has a depth of 19 meters in excavation,partially deepened to 22.55 meters. The surrounding environment of foundation pit is complex,close to municipal roads at the northern,eastern and southern side,thus having many pipelines. There are 7〜8 storeyed buildings in the south section of the west side and the existing excavated foundation pit adjacent to the north section of the west side. According to different surroundings and geological conditions, the foundation pit project adopts secant pile wall 'reinforced concrete internal support system and secant pile wall a anchor cable system. The selection of foundation pit supporting structure is safe,reliable and economical. It is of certain reference value to the foundation pit project which is close to deep foundation pit and lacks land in urban area.
Key words:deep foundation pit;secant pile wall;concrete internal support system
l工程概况及周边环境条件
粤海置地布心项目位于深圳市罗湖区原金威啤 酒厂厂区,布心路以北,东昌路以西,太白路将其分隔
为南北两块。根据地理位置以及项目用途将其划分为 西北地块、北地块以及南地块(即粤海置地大厦%,总 占地约9万&2。本期开发南地块,拟建项目为多层和 超高层建,其中 高约为300 m,地 4层,拟 采用 基。
本工程基坑 高及开挖深度为:坑 :高为11.60 m(局部加深至10.30 m),坑 高西为33.68~34.08 m、南侧为 30.58~32.83 m、东侧为 30.5932.19 m、北侧为 31.50~34.03 m,开挖深度为 19.00~ 22.55 m。基坑开挖面积(以基坑 计)为15 267 m2,基坑 为511m。
南地块基坑北南和东市 路,其 中基坑的北侧市 路 基坑 ,约为5.0 m;基坑北东及南市 ,基坑 约2.1m。基坑西南,
7~8层混凝土结构建筑,基础形式为 地基基。基
作者简介:何智威(1984-),男,硕士,中级工程师,主要从事混 凝土结构、深基坑支护设计。
E-m ail:150298958@qq 坑西北开基坑(布心市 项目)基坑 高为21.70,深度约为12.00 m,用咬 + 混凝 支 ,基坑支护结构
和 1。
2地质及水文条件
根据 ,拟建地 地 地层自上
而下分为:〈1土:地 分布,层厚0.5~ 6.5 m;〈5-1 土:,度高,层 1.0~4.9 m;〈5-2 “为主,级 ,层 1.4~5.8m;〈6-1〉土:,至,层 1.4~3.1m;〈8 土:,至,层厚1.8~13.3m;〈9-1 混 :原结
构基本 ,隙极发育,芯呈坚硬土 ,层 2.2~ 10.6 m;〈9-2-1 混 :原岩结构基本见,岩芯呈土 ,遇水易 ,层 0.9~15.5 m;〈9-2-2 | 混 :半半土,,轻敲易碎,层厚1.60~11.10m;〈9-3〉中混 “隙发育,岩芯多呈碎块,地 层,未穿。
地地下水主要赋存于基 隙中,属基 隙水。稳定地下水位埋深变于2.5~5.3 m之间,根据收 集 80年老地图显,原始地形的地表水径方
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2019年1月第26卷第1期何智威,等:粵海置地大厦基坑工程设计JAN 2019 Vol.26 No.1
向为从西北到东南方向,后期场地内进行开挖截排水 后,场地地下水径流方向与原始径流方向一致。
图1基坑支护结构平面图和周边环境
Fig.1 The Plan of Foundation Pit Supporting
Structure and Surrounding Environment
3基坑支护方案的选型
本工程基坑坑底标高开挖至11.60 2,局部加深 至10.30 m,开挖深度最深达22.55 m,基坑安全等级 为一级,基坑北侧、南侧东侧为路,线 基坑边线最 2.1m,边 ‘基坑西侧南段存在既有7〜8层混凝土结构建筑,基础形式 为独基础,建筑 基坑边线最 5.0 m,用度支结构形,支结
构 ,基坑开挖 既有建筑结构 t ,结构开,既有建筑安全;基
坑西侧北段与 实 基坑 ,基坑底标高为21.70 m,深度为12.00 m,
本基坑 工,本基坑 基坑本基坑 ,加 本基坑 度。
地 边 基坑开挖深度 基坑,合 用下支方!1-10":
(1)基坑西南咬合桩+ 混凝土内支撑
西侧为C30^ 1 400@2 200旋挖桩+C20冷1 400 @2 200素桩,南侧C30冷1 200@1 800旋挖桩+C20 01 200@1 800素桩,从至下置 3 混凝土内
支撑,基坑西南侧支结构面 2 。
"基坑东南咬合桩5 混凝土内支撑体系
咬合桩为 C3O01 400@2 200 支护桩+C2O01 400 @2200素桩。至下置2 混凝土内支撑。
#基坑西北角:咬合桩5混凝土内支
咬合桩为C30冷1 200@1 800支护桩+C20冷1 200 @1 800素桩。置2 混凝土内支。1内支撑与 实 基坑 1内‘, 2 内与实底板
。基坑 本基坑工,基坑咬合粧与本
32工程咬合桩 用卹20@2 000素桩相连,基坑西北侧支结构面3所示。
Supporting Structure
11600
Supporting Structure
$基坑东侧北段、基坑北侧东段:咬合桩5锚索体系 咬合桩为C30冷1 200@1 800支护桩+C20冷1 200 @1 800素桩。到下设置4 。
⑶基坑冻侧阳角部咬合桩5 混凝土内支撑体系
咬合桩为C30冷1 200@1 800支护桩+C20冷1 200 @1 800素桩。到下设置2 混凝土内支撑。
4基坑支护结构分析
4.1 基坑 土
土工程 ,基坑支护结构设计选用的土 1
。
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表1基坑支护结构设计选用的土层参数
Tab-l Soil Parameters Selected For Design of
Foundation Pit Supporting Structure
土层层号 及名称
天然
密度P
/g•cm-3
粘聚力
C
/
kpa
内摩
擦角
#卜
与锚固体的
极限摩阻力
"s U/kPa
〈1〉素填土 1.812920
〈5-1〉黏土 1.85201855
〈5-2〉细砂 2.2一一2850
〈6-1〉含有机质黏土1+814825
〈8〉砂质黏性土 1.9202280
〈9-1〉全风化混合岩 1.953025100
〈9-2-1〉强风化混合岩 2.03530150
〈9-2-2〉中风化混合岩 2.340030300
4.2混凝土内支撑刚度计算
本工程基坑西南侧与西北侧均采用混凝土板内 支撑,特别是基坑西南侧存在既有建筑且临近基坑边 最近只有5.0 #远,选用刚度较大、整体性较好的混凝 土板内支撑,可以有效控制基坑的位,临近既 有建筑的全。混凝土板内支撑刚度基坑支
内力 与位计算存在较,建立基坑支
整体 有限元模型(见图4),别在各道混凝土板内支撑 的位#=1 kN/m,别板内支撑在位用下的平均位 $以及支撑刚度$吁/$。
图4基坑支护结构三维有限元模型
Fig-4 Three-dimensional Finite Element Model of
Foundation Pit Supporting Structure
,西南侧第1、2、3道内支撑的最大 轴向压力分别为2 133kN、6703 kN、9 827 kN,最大轴拉 力别340kN、1133kN、1454kN, 3 内支撑力最大;第3内支撑在位用下的平均位移$!0.0125mm,支撑刚度约为80M N/m2;在恒、土侧压力作用, 3 混凝土板内支撑最
压力约为2 000 kN/m,最大拉力约为200 kN/m,板内 撑 内力图图5 板内支撑采用混凝土强度C40,板度400 mm,强板可 板内支撑的、算。
4.3混凝土内支撑
采用有限元特 算混凝土内支撑稳定性,分
合 1.0D+1.0 土侧压力+0.5L,
可 23.3>10.0,内支撑
,模 图6 西南侧西北侧内
支撑均 15.0 m角 合 ,立700x700,角 L200X24,力和计算长度均 最 ,计算 度 支撑 基坑 的度与 边 的 5 ,算角
强度 性,均
图5基坑西南侧第3道板内支撑轴向内力图
Fig-5 Axial Internal Force Diagram of Support in the Third Plate on the Southwest Side of the Foundation Pit
图6基坑支护结构第一屈曲模态
Fig-6 The First Buckling Mode of Foundation Pit
Supporting Structure
5基坑施工与监测
5.1 合混凝土
本程采用C30 混凝土桩(^ 1 200@1 800、彡1 400@2 200)与 C20 素混凝土桩Q1 200@1 800、&1 4
00@2 200X合(素桩)。采用 机 +C20素混凝土 合的方,静泥浆壁与井口筒壁成业,原则是先 素,后 ,在素混
凝土初凝后终凝前完成 的 ,使其共同终凝,形成无缝、连续的墙,时,利用 机的切割能力切割掉邻A的部分混凝土,实现合。
5.2基坑开、回填 顺
基坑西南角采用咬合=混凝土内支撑,基坑 开顺:合 "支撑及其支承 "
冠梁 "土1道内支撑位置以0.5 m"施工 腰梁、1道内撑"土2道内撑位以下0.5 m "腰梁、2道内撑"土3道内撑位置以
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下0.5 施工腰梁、第3道内撑!挖土至基坑底。
基坑回填顺序:施工地下室底板及外防水,地下 室底板与咬合桩之间用C30素混凝土填充,施工地下 4层侧壁及地下3层楼板,施工防水层,回填夯实地下 3层楼板与咬合桩之间用C30素混凝土填充!拆除 第3道内撑,施工地下3层侧壁及地下2层楼板,施 工地下室2层侧壁及地下1层楼板,施工防水层,回填夯实,地下1层楼板与咬合桩之间用C30素混凝土 填充!拆除第2道内撑,施工地下1层侧壁及首层楼 板,施工防水层,回填夯实,首层楼板与咬合桩之间用C30素混凝土填充!拆除第1道内撑,回填顶板覆 土,拆撑施工顺序如图7所示。
5.3基坑施工监测
本基坑侧壁的安全等均为一级,监测项目包括支 护结构水平位移、支护结构变形、地下水位、内支撑轴 力以及变形等;每一测试项目都根据保护对象的实际 情,的,以
的范围,断工程施工 安全可靠,如基坑水平位移 :内撑区段为0.0018!与30 mm的较 ,内撑区段为0.0027!与40 mm的较小值。
33.600
! 1400咬合桩
C30素混凝土 300厚
回填夯实
32.200
ZH1
26.000
ZH2
ZH3
! 1400咬合粧
C30素混凝土 300厚
/ 19.250
^16.450 C30 素混凝土 300 厚
1::32楼板
结构底板 回填夯头
C30素混凝土,与底板同厚
1
32.200
\/,
1+
ZH2
26.000
a24.150
33.600
C30素混凝土,与底板同厚
\/
素混凝土 300厚
回填夯实
! 1400咬合桩
素混凝土 300厚
素混凝土 300厚
回填夯实
ZH1
32.200
29400 C30素混凝土 300厚
首层楼板
24.150
X Z;
1:1f楼板
20.250
X Z:
1 -2f楼板
回填夯实
! 1400咬合桩
C30素混凝土 300厚
16.450 C30 素混凝土 300 厚
结构底板
C30素混凝土,与底板同厚
回填夯实
129400
首层楼板
24.150
\Z:
P i F楼板
,20.250
I-2f楼板
16.450
1 i结构底板
施工至地下3层楼板施工至地下1层楼板施工至首层楼板
C30素混凝土
与底板厚基坑施工完毕
图7基坑拆撑顺序
Fig.7 The Sequence of Demolition of Interior Supporting Structure
6结语
本工程基坑底为11.60 m至10.30 m),挖 为 19.00 〜22.55 m,基坑挖>
为15 267 m2,基坑底 为511 m,基坑安全等级为一级,基坑 对 ,根据 的
地 用咬合桩.混凝土内支撑
、咬合桩. ,支护结构 较,基坑变形,基坑挖对地
的,地 用 合的 支护结构 工程 ,本。
所 ,本基坑工程支护结构 合 ,安全可靠,对 基坑区用地的基坑工程项目 一的。
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