深基坑结构支护设计、施工与监测分析

1、工程概况
　　1．1 工程简介
　　该高层建筑工程于主干道旁，周边分别为酒店和商住楼，建设施工空间狭小，地下3层地下室面积4511.65m?，地上28层，建筑面积32 253.24m?，建筑总高度91.2m，基坑面积约2500m?，周长约200m，现场地面相对标高为一0.6m，地下室底板相对标高为一12.6m，承台底标高为一12.9m，筏板基础底板标高为-14.5m，基坑安全等级为一级。
　　1．2 工程地质及水文地质概况
　　工程钻探地质揭露地层分布为：(1)杂填土1.1～1.92m，(2)粉质黏土0.38～1.28m，(3)淤泥12.9～17.24m，(4)含卵石砾砂1.09～ 9.37m，(5)粗砂(或砾粗砂)1.7～7.27m，(6)砂砾卵石1.5～5.92m，(7)细砂0.78～2.38m，(8)强风化花岗岩0.32～8.5m，(9)中风化花岗岩，(10)微风化花岗。地下水初见水位埋深1.06~2.30m，地质主要含水层为4.70m，稳定水位埋深2.5m左右，属承压水主要赋存于基岩裂隙水中，水位随季节和降雨量变化而变化。
　　2、支坑方案的选择和理论计算结果
　　该工程支护结构为临时性结构物，因此，在确保土方开挖围护结构安全的前提下，尽量节约投资。本工程地处市区繁华地带，相邻的道路下埋有给排水、煤气、通讯、电力等管线。根据工程地质资料，土质又是呈流塑状的深淤泥层，因此，在确定本工程支护结构的设计原则为：(1)首先要保证围护结构的安全稳定；(2)保证土体结构的稳定，避免土体挠动、隆起等对工程桩的影响；(3)保证该场地相邻道路下管线的安全；(4)施工场地地下水位高，防止降水对周围环境及地下管网的不良影响。
　　2．1 基坑支护结构的优选
　　本工程地下水较丰富，土层软弱以及对环境和工程安全等要求，经过各种支护结构适应性对比分析论证，本工程决定先钻孔灌注桩作为基坑围护结构。
　　2．2 基坑支护结构的选型
　　钻孔灌注桩由于抗侧刚度大，抗弯能力强，变形相对较小，有利于保护周围建筑物和市政设施安全，采用钻孔灌注桩及水平支撑梁系构成空间稳定的围护结构，承受水平力是较为合适的。根据《建筑基坑支护技术规程)(JGJ 120-99)公式经计算，钻孔灌注桩桩径为800mm，设计桩长为31m，灌注桩砼强度等级C25，最大粗骨料粒径小于40mm，坍落度为80～100mm，水平内支撑采用钢筋混凝土网格梁形式，在网络相交处设置临时钢格立柱，共计32根，立桩在底板以下为Φ800mm灌注桩。
　　3、围护结构施工与基坑开挖
　　3．1围护桩施工
　　围护桩采用跳打施工，隔2根打1根，后打桩应待先打桩桩身混凝土强度达到设计强度的70％后方可施打，桩身混凝土的充盈系数不小于1.1，混凝土超灌标高应不低于设计顶面标高500mm，凿去多余部分后确保桩顶混凝土强度达到设计强度等级要求。桩间间隙采用旋喷桩作防水帷幕，旋喷桩。其水泥浆液制备采用32.5普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为1：0.8采用高速搅拌机搅拌，为提高浆液的稳定性加入水泥干料量5％的膨润土。
　　3．2 土方开挖
　　该工程为支护桩围护结构，在开挖过程中先对基坑进行大面积清理场地杂回填土，坑边四周开挖至支护桩顶，冠梁标高不足部位采用人工配合开挖，达到第一道水平支撑施工作业面要求。
　　第一层土方开挖，土质为杂填土，直接开挖，先四个边角再中间。首先从东南角和西南角退土，分别开挖至相对标高-2.3m标高，以提供东南角和西南角水平支撑施工作业面为准。出土大门为基坑北面津淮街大门，施工东南角和西南角水平支撑同时开挖东北角和西北角的土方，以提供东北角和西北角水平支撑施工作业面为准。在四个水平角支撑施工完成后，逐步开挖中间的剩余土方。具体开挖顺序见图1。