北京地區(qū)基坑支護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀研究

1、第28卷增刊巖土工程學(xué)報(bào)Vol.28Supp.2006年11月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringNov.2006北京地區(qū)基坑支護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀研究羅文林韓煊劉赪煒北京市勘察設(shè)計(jì)研究院北京100038摘要隨著北京城市建設(shè)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(lái)愈大開挖支護(hù)技術(shù)的難度也愈來(lái)愈大基坑工程事故時(shí)有發(fā)生造成了巨大的負(fù)面影響和經(jīng)濟(jì)損失本文在總結(jié)北京地區(qū)工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件以及基坑工程

2、的一些主要特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)所搜集的北京地區(qū)141個(gè)基坑工程實(shí)例進(jìn)行分析討論總結(jié)了一些常用的支護(hù)技術(shù)從中可以看到北京地區(qū)基坑支護(hù)技術(shù)的概貌關(guān)鍵詞基坑工程深開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)北京地區(qū)中圖分類號(hào)TU94文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1000–4548(2006)S0–1534–04作者簡(jiǎn)介羅文林(1978–)男湖南常德人工學(xué)碩士主要從事巖土工程方面的設(shè)計(jì)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(guó)高層建筑和城市地下空間利用的發(fā)展促進(jìn)了基坑工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展各地根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)水文地質(zhì)條件和當(dāng)?shù)氐氖┕そ?jīng)驗(yàn)發(fā)展了許多新的基坑支護(hù)方式達(dá)到了預(yù)

7、期支護(hù)效果但是也有相當(dāng)一部分基坑支護(hù)工程特別是深大基坑由于設(shè)計(jì)或施工過(guò)程中的失誤導(dǎo)致了支護(hù)失效造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失并延誤了建設(shè)周期據(jù)有關(guān)資料報(bào)道近年來(lái)深基坑工程事故時(shí)有發(fā)生一般的發(fā)生率約占基坑工程數(shù)量的20%左右有的城市甚至達(dá)30%左右造成了重大的損失和嚴(yán)重后果[1]北京做為一個(gè)國(guó)際化的大都市高層及地下建筑多規(guī)模大在這方面問(wèn)題尤為突出因此如何保證基坑支護(hù)工程既安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理也成為北京當(dāng)前城市建設(shè)的一項(xiàng)重要問(wèn)題本文在總結(jié)北京地區(qū)工程地

8、質(zhì)水文地質(zhì)條件以及基坑工程的一些主要特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)所搜集的北京地區(qū)141個(gè)基坑工程實(shí)例進(jìn)行分析討論總結(jié)了一些當(dāng)?shù)爻Ｓ玫闹ёo(hù)技術(shù)從中可以對(duì)北京地區(qū)基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)有一個(gè)概要的了解1北京地區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況北京地區(qū)對(duì)工程建設(shè)影響最大的主要是第四紀(jì)地層第四紀(jì)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(fēng)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(nèi)大部分范圍內(nèi)地層過(guò)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(jié)構(gòu)受人為擾動(dòng)比較大城內(nèi)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(méi)有規(guī)律土質(zhì)不均勻?qū)こ逃绊懕容^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(xué)報(bào)2006年土層錨桿支護(hù)由于具有施工速度快施工難度較小造價(jià)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(diǎn)已成為深基坑支護(hù)中普遍采用的支護(hù)技術(shù)一般粘土砂土地層皆可應(yīng)用錨桿技術(shù)在北京應(yīng)用十分廣泛它大多與灌注樁鋼樁土釘?shù)叵逻B續(xù)墻聯(lián)合應(yīng)用形成組合支護(hù)其中樁錨支護(hù)方式在北京基坑支護(hù)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(shí)土層錨桿的抗拔力實(shí)測(cè)安全系數(shù)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)按土質(zhì)做如下取值建議[3]錨固段在粘土粉質(zhì)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(hù)士釘支護(hù)擋土技術(shù)由于經(jīng)濟(jì)可靠且施工快速簡(jiǎn)便已在我國(guó)得到迅速推廣和應(yīng)用在北京地區(qū)的應(yīng)用也非常廣泛目前已經(jīng)成為繼樁墻撐錨支護(hù)之后又一項(xiàng)較為成熟的支護(hù)技術(shù)[4]土釘支護(hù)在北京地區(qū)的應(yīng)用十分廣泛積累了大量的工程經(jīng)驗(yàn)早些年土釘支護(hù)多用于10m以內(nèi)的基坑比如20世紀(jì)90年代的國(guó)家體委辦公樓方莊11號(hào)樓郵政樞紐等工程近來(lái)土釘支護(hù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大尤其適用于土質(zhì)較好地下水位較低的場(chǎng)地有的土釘支護(hù)工程規(guī)模很大如北京莊

12、勝?gòu)V場(chǎng)的深基坑深14.816.2m應(yīng)用1萬(wàn)多m2釘徑φ28mm釘長(zhǎng)1015m按1.5m1.5m布置在北京地區(qū)土釘支護(hù)一般用于15m以內(nèi)的邊坡斜面坡為7090土釘長(zhǎng)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(qiáng)度等級(jí)不宜低于C15土釘多用級(jí)以上螺紋鋼鋼筋直徑φ16φ32mm鉆孔直徑φ70φ150mm鋼筋網(wǎng)采用級(jí)鋼筋φ6φ10mm間距150

13、300mm注漿材料用水泥凈漿強(qiáng)度不低于20MPa3.5地下連續(xù)墻地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)剛度大適用于多種土質(zhì)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(guó)外已能在距離建筑物基礎(chǔ)約20cm處進(jìn)行地下連續(xù)墻施工[56]所以地下連續(xù)墻作基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)加以適當(dāng)撐錨能有效地防止由于基坑開挖對(duì)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(jià)高施工工藝復(fù)雜等諸多因素在同等條件下不如其它支護(hù)方式經(jīng)濟(jì)便利所以在北京應(yīng)用相對(duì)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(hù)國(guó)家大劇院工程部分槽壁采用了地下連續(xù)墻支護(hù)基坑一般深27.5m臺(tái)倉(cāng)部分基坑深達(dá)34m基底標(biāo)高為26.0m基坑處的地下連續(xù)墻共24m嵌固深度13.5m臺(tái)倉(cāng)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(hù)技術(shù)調(diào)查為了對(duì)北京地區(qū)基坑支護(hù)技術(shù)的概貌有一個(gè)全面的了解搜集了相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行了分類總結(jié)和統(tǒng)計(jì)分析主要結(jié)果總結(jié)于表2樁錨聯(lián)合支護(hù)以及土釘墻支護(hù)方式是北京地區(qū)基坑

15、支護(hù)的重要形式應(yīng)用十分廣泛懸臂樁支護(hù)的擋土能力主要取決于樁的入土深度和樁身的強(qiáng)度往往變形較大雖可用雙排多排懸臂樁來(lái)增加其支護(hù)能力但不經(jīng)濟(jì)所以在北京地區(qū)的應(yīng)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(jià)高施工工藝復(fù)雜等不利因素使其推廣應(yīng)用得到了一定限制但因其對(duì)地層條件適應(yīng)能力強(qiáng)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(jié)構(gòu)在北京地區(qū)一般多用于大深基坑的支護(hù)當(dāng)然根據(jù)不同的工程特點(diǎn)也還有很多其它的支護(hù)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(lái)止水場(chǎng)地土層條件好時(shí)可采用小坡度大開挖同時(shí)用鋼絲網(wǎng)水泥護(hù)坡等等本文所搜集的141個(gè)工程均來(lái)源于近年來(lái)正式發(fā)表的工程實(shí)例受樣本代表性的影響例如常規(guī)的工法可能報(bào)道相對(duì)較少早期的一些實(shí)例可能搜集較少等等可能與北京的實(shí)際工程情況有一定出入但也能在一定程度上說(shuō)明了各種工法在北京的應(yīng)用情況另外表中的統(tǒng)計(jì)數(shù)字均以工程實(shí)例中采用的主要支護(hù)方法為準(zhǔn)例如土釘墻一項(xiàng)中合并計(jì)入了各種組合土釘一般為土釘預(yù)應(yīng)力錨桿的形式地下連續(xù)墻也