北京地區(qū)基坑支護技術現(xiàn)狀研究

1、第28卷增刊巖土工程學報Vol.28Supp.2006年11月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringNov.2006北京地區(qū)基坑支護技術現(xiàn)狀研究羅文林韓煊劉赪煒北京市勘察設計研究院北京100038摘要隨著北京城市建設向高空及地下發(fā)展深基坑工程的規(guī)模開挖面積開挖深度愈來愈大開挖支護技術的難度也愈來愈大基坑工程事故時有發(fā)生造成了巨大的負面影響和經濟損失本文在總結北京地區(qū)工程地質水文地質條件以及基坑工程

2、的一些主要特點的基礎上對所搜集的北京地區(qū)141個基坑工程實例進行分析討論總結了一些常用的支護技術從中可以看到北京地區(qū)基坑支護技術的概貌關鍵詞基坑工程深開挖支護結構北京地區(qū)中圖分類號TU94文獻標識碼A文章編號1000–4548(2006)S0–1534–04作者簡介羅文林(1978–)男湖南常德人工學碩士主要從事巖土工程方面的設計與研究工作Studiesonpresentstatusofretainingstructuresfdeepe

3、xcavationinBeijingLUOWenlinHANXuanLIUChengwei(BeijingGeotechnicalInstituteBeijing100038China)Abstract:WiththetrendofquickdevelopmentoftheBeijingurbanconstructionmemedifficultiesfthedesignconstructionofthepitexcavationret

4、ainingstructureshavebeenencounteredbecausethedeeperdeeperfoundationisusedtoutilizetheundergroundspace.Alotofcasesofthefoundationpitfailureshavebeenreptedrecentlywhichcausenotonlyenmouseconomiclossesbutalsonegativeinfluen

5、ces.Basedonawideliteraturereviewincluding141casestudiestheacteristicsoftheengineeringgeologythemainfoundationpitexcavationssuppttechniquesinBeijingweresummarizeddiscussedfromwhichthepresenttechnicalapplicationstatusofthe

6、typicalfoundationpitexcavationsupptingtechniquesinBeijingcanbereflected.Keywds:foundationpitdeepexcavationretainingstructureBeijingarea0概述隨著我國高層建筑和城市地下空間利用的發(fā)展促進了基坑工程設計和施工技術的創(chuàng)新與發(fā)展各地根據當地的工程地質水文地質條件和當地的施工經驗發(fā)展了許多新的基坑支護方式達到了預

7、期支護效果但是也有相當一部分基坑支護工程特別是深大基坑由于設計或施工過程中的失誤導致了支護失效造成了重大的經濟損失并延誤了建設周期據有關資料報道近年來深基坑工程事故時有發(fā)生一般的發(fā)生率約占基坑工程數量的20%左右有的城市甚至達30%左右造成了重大的損失和嚴重后果[1]北京做為一個國際化的大都市高層及地下建筑多規(guī)模大在這方面問題尤為突出因此如何保證基坑支護工程既安全可靠又經濟合理也成為北京當前城市建設的一項重要問題本文在總結北京地區(qū)工程地

8、質水文地質條件以及基坑工程的一些主要特點的基礎上對所搜集的北京地區(qū)141個基坑工程實例進行分析討論總結了一些當地常用的支護技術從中可以對北京地區(qū)基坑支護的設計與施工技術有一個概要的了解1北京地區(qū)工程地質及水文地質概況北京地區(qū)對工程建設影響最大的主要是第四紀地層第四紀地層在平原區(qū)以洪積沖積物為主并有零星分布的湖沼堆積物和風積物[1]沉積物厚度由西向東逐漸增大西部的各大河流沖積扇頂部以厚層砂土和卵礫石為主向東于城區(qū)內大部分范圍內地層過渡為粘

9、性土粉土與砂土卵礫石土互層再向東則以厚層粘性土粉土為主北京城區(qū)因歷史悠久自然形成的地層結構受人為擾動比較大城內有許多堙埋的河湖溝坑分布還有厚度分布不均的人工填土爐灰垃圾房渣土等等分布沒有規(guī)律土質不均勻對工程影響比較大北京地區(qū)地下水的分布從山麓地帶到平原區(qū)也具───────收稿日期:2006–04–14赪1536巖土工程學報2006年土層錨桿支護由于具有施工速度快施工難度較小造價較低以及具有開闊的基坑作業(yè)空間而有利于土方開挖及地下室施工等

10、特點已成為深基坑支護中普遍采用的支護技術一般粘土砂土地層皆可應用錨桿技術在北京應用十分廣泛它大多與灌注樁鋼樁土釘地下連續(xù)墻聯(lián)合應用形成組合支護其中樁錨支護方式在北京基坑支護中占到了近61%錨桿一般壓力注漿較多也有二次注漿的錨筋從粗鋼筋發(fā)展到鋼鉸線從一層錨桿到四層錨桿錨桿傾角一般不小于13不大于45以1535為宜在北京地區(qū)臨時土層錨桿的抗拔力實測安全系數根據工程經驗按土質做如下取值建議[3]錨固段在粘土粉質粘土中取K1.31.4錨固段在砂

11、及砂卵石中取K1.21.33.4土釘支護士釘支護擋土技術由于經濟可靠且施工快速簡便已在我國得到迅速推廣和應用在北京地區(qū)的應用也非常廣泛目前已經成為繼樁墻撐錨支護之后又一項較為成熟的支護技術[4]土釘支護在北京地區(qū)的應用十分廣泛積累了大量的工程經驗早些年土釘支護多用于10m以內的基坑比如20世紀90年代的國家體委辦公樓方莊11號樓郵政樞紐等工程近來土釘支護應用范圍不斷擴大尤其適用于土質較好地下水位較低的場地有的土釘支護工程規(guī)模很大如北京莊

12、勝廣場的深基坑深14.816.2m應用1萬多m2釘徑φ28mm釘長1015m按1.5m1.5m布置在北京地區(qū)土釘支護一般用于15m以內的邊坡斜面坡為7090土釘長度一般為開挖深度的0.51.2倍其間距以12m為宜土釘與水平面夾角一般在1020之間噴射混凝土面層厚度宜為80150mm通常為100mm噴射混凝土強度等級不宜低于C15土釘多用級以上螺紋鋼鋼筋直徑φ16φ32mm鉆孔直徑φ70φ150mm鋼筋網采用級鋼筋φ6φ10mm間距150

13、300mm注漿材料用水泥凈漿強度不低于20MPa3.5地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻結構剛度大適用于多種土質情況具有擋土防滲截水承重等多種功能還特別適合在建筑物密集的地區(qū)采用國外已能在距離建筑物基礎約20cm處進行地下連續(xù)墻施工[56]所以地下連續(xù)墻作基坑支護結構加以適當撐錨能有效地防止由于基坑開挖對鄰近建筑物和地下管線造成的影響但是地下連續(xù)墻因其造價高施工工藝復雜等諸多因素在同等條件下不如其它支護方式經濟便利所以在北京應用相對較少一般用作大深度

14、基坑的擋土墻防滲墻如中銀大廈基坑深度24.0m采用地下連續(xù)墻加錨桿支護國家大劇院工程部分槽壁采用了地下連續(xù)墻支護基坑一般深27.5m臺倉部分基坑深達34m基底標高為26.0m基坑處的地下連續(xù)墻共24m嵌固深度13.5m臺倉部分的地下連續(xù)墻共8.2m嵌固深度4.7m4北京地區(qū)基坑支護技術調查為了對北京地區(qū)基坑支護技術的概貌有一個全面的了解搜集了相關的文獻進行了分類總結和統(tǒng)計分析主要結果總結于表2樁錨聯(lián)合支護以及土釘墻支護方式是北京地區(qū)基坑

15、支護的重要形式應用十分廣泛懸臂樁支護的擋土能力主要取決于樁的入土深度和樁身的強度往往變形較大雖可用雙排多排懸臂樁來增加其支護能力但不經濟所以在北京地區(qū)的應用受到了一些限制一般適合8m以下深度基坑地下連續(xù)墻由于造價高施工工藝復雜等不利因素使其推廣應用得到了一定限制但因其對地層條件適應能力強適合各種深度的基坑開挖擋土防滲性好還可以用作主體結構在北京地區(qū)一般多用于大深基坑的支護當然根據不同的工程特點也還有很多其它的支護方法比如采用的水泥土攪拌

16、樁高壓旋噴樁既可以擋土也可以用來止水場地土層條件好時可采用小坡度大開挖同時用鋼絲網水泥護坡等等本文所搜集的141個工程均來源于近年來正式發(fā)表的工程實例受樣本代表性的影響例如常規(guī)的工法可能報道相對較少早期的一些實例可能搜集較少等等可能與北京的實際工程情況有一定出入但也能在一定程度上說明了各種工法在北京的應用情況另外表中的統(tǒng)計數字均以工程實例中采用的主要支護方法為準例如土釘墻一項中合并計入了各種組合土釘一般為土釘預應力錨桿的形式地下連續(xù)墻也