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以车库为例浅析重力式挡土墙安全性

2017-03-17宋坤史青云

价值工程 2017年7期
关键词:加固

宋坤+史青云

摘要: 基坑围护是指为保护基坑周围环境及建筑的安全和地下结构施工,对基坑侧壁及周边环境采取的加固、支挡的措施。基坑围护方法多种多样,其中重力式围护墙具有施工方便、效率高、工期短、成本低等优点,是应用较为广泛的一种基坑围护形式。本文以某车库为例应用重力式围护墙方法进行基坑工程的围护研究,验证此方法的安全性、稳定性和实效性。

Abstract: The foundation pit refers to the reinforcement and supporting measures taken on the pit wall and the surrounding environment in order to protect surrounding environment of the foundation pit and the building safety as well as the underground structure construction. The foundation pit methods are varied, including gravity retaining wall which has the advantages of convenient construction, high efficiency, short construction period, low cost, and is widely used. This paper takes a garage for example to apply gravity retaining wall in the bracing of foundation pit, and verifies the safety of this method, the stability and effectiveness.

关键词: 基坑围护;重力式围护墙;加固

Key words: foundation pit;gravity retaining wall;reinforcement

中图分类号:U417.1+1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)07-0096-02

0 引言

早在20世纪30年代,Terzaghi等人已开始研究基坑工程中的岩土工程问题,提出了预估挖方稳定程度和支撑荷载大小总的应力法,这理论一直沿用至今。只不过有了许多改进与修正。在以后的时问里,世界各国的许多学者都投入了研究,并不断在这一领域取得丰硕的成果。在我国,20世纪80年代以后,随着经济发展和城市建设的需要,土地资源紧张的矛盾日益突出,向高空、向地下争取建筑空间成为一个发展趋势,对基坑工程的研究逐步发展起来。特别是20世纪90年代以来,随着城镇建设中高层及超高层建筑的大量涌现,深基坑工程越来越多,同时南集的建筑物、复杂的深基坑形式,使得基坑开挖的条件越来越复杂。因此,对基坑开挖与支护的计算与设计理论、施工技术等的要求也越来越高。

随着经济的发展与人们对居住环境要求的提高,近年来我国建筑、市政等工程得到飞速发展。在都市中,寸土寸金,因而在建筑向高空发展的同时,地下空间的利用也成为一个重要方向。对基坑工程的要求越来越高,出现的问题也越来越多,促使工程技术人员以新的眼光去审视这一古老课题,使许多新的经验和理论的研究方法得以出现和成熟。基坑开挖后,将会形成一个高度为5~20m不等的直立边坡,组成边坡的地基土主要多为呈软塑状态的粉土和松散粉砂,其抗剪强度较低,属不稳定边坡,故要首先考虑支护结构自身的刚度以控制基坑变形,所以采用重力式挡土墙法来对该车库进行围护。

1 基坑工程概况

1.1 工程地质条件

根据勘察成果,在所揭露85.0m深度范围内的地基土均属第四纪沉积物,岩性主要由粘性土、粉性土和砂土组成。根据土的成因﹑结构及物理力学性指标综合分析划分为六个工程地质层及分属不同层次的亚层。(如表1)

1.2 水文地质条件

①潜水。场地浅部地下水以潜水为主,主要接受大气降水及地表径流补给。根据勘察期间的测量结果,地下水埋深为0.10~1.20m,水位埋深的标高为2.51~3.59m。设计可按高水位为自然地面下0.5m,低水位为自然地面下1.5m考虑。

②承压水。场地中分布有⑥2层微承压含水层、第⑧2-4层承压含水层。根据本工程的基坑等级和类似工程经验,第⑧2-4层承压含水层一般不会对本工程基坑有直接影响。

工程住宅楼基坑开挖深度2.05~2.50m,人防车库基坑开挖深度5.95m。根据勘察报告,第⑥2层砂质粉土层顶埋深最浅为10.70m(C18#勘探孔),根据该区区域观测资料,承压水水头一般在3.0~11.0m左右,根据本地区工程经验,承压水头一般均低于潜水位,本次取观测平均值3.0m,经计算,判定基坑不会发生突涌现象。

2 重力式挡土墙围护设计

人防车库靠近住宅楼和商业楼区段,住宅楼基底与人防车库开挖面高差3.45~3.90m,商业楼基底与人防车库开挖面高差5.2m,地下室外墙与住宅楼基础距离为12.0m。为保护邻近的住宅楼及商业工程桩,拟采用水泥土重力式围护墙(6排?准700@500双轴水泥土搅拌桩,搭接200mm,局部车库集水井部采用9排?准700@500双轴水泥土搅拌桩,搭接200mm,商业楼区段9排?准700@500双轴水泥土搅拌桩,搭接200mm)进行挡土围护,坝体宽3.2~3.7m(商业楼区段4.7m),嵌固深度5.95~6.5m(商业楼区段6.8m),插入比1:1.3。在坝体顶部设置砼压顶(150mm厚C20砼,内置?准8@200钢筋),坝体内插入的脚手架钢管(?准48×2.0,长度5.0~7.0m,进入坑底以下不少于1m),以满足整体的稳定性和减小坝体位移的安全要求。

3 重力式围护墙安全性评估

由表2计算结果可知,方法符合《基坑工程技术规范》DG/TJ08-61-2010的規定,参数取值适当,计算得到的安全系数基本满足规范要求。

通过专业岩土有限元软件(Plaxis)计算,得出结果围护墙体最大变形范围为:7.67~8.20mm,基坑开挖过程所产生的土体变形满足围护结构自身的稳定性要求,满足对邻近桩基的保护作用。

4 结论

由此可见,基坑工程是整个建筑工程中最为重要也最为要求严苛的,基坑围护直接关系到工程质量及工程寿命,本文所采用的重力式挡土墙方法经数据检验,符合规范要求,达到保护建筑物稳定性效果。

参考文献:

[1]JGJ94-94,建筑桩基础技术规范[S].

[2]YB9258-97,建筑基坑支护技术规范[S].

[3]GB50021-2002,岩土工程勘察规范[S].

[4]卢延浩.土力学[M].南京:河海大学出版社,2004.

[5]蒋国盛,李红民,管典志,等.基坑工程[M].北京:中国地质大学出版社,2000.

[6]王秀丽.基础工程[M].重庆:重庆大学出版社,2001.

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