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1、工业设计论文：超高层深基坑支护工程设计方案 工业设计论文：超高层深基坑支护工程设计方案随着国家基础建设的加快，城市用地空间的紧张，目前深基坑工程越来越多，特别是超高层的建设带来的超深基坑也越来越多，仅西安目前规划或在建的超高层就超过30栋，本工程作为西北地区少数已建设完成的超高层(高度约270m)，目前基坑已回填，其深基坑支护设计为后续众多深基坑工程提供借鉴。项目分为超高层、裙房及地下车库，超高层地上58层，裙房地上3层，地下室均为3层。超高层、裙房、地下车库(地下室)采用整体开挖方式。000相应绝对标高为41240m，超高层基坑底标高1930m、裙房及地下车库基坑底标高为75m，173m。基
2、坑南北长16765m，东西宽960m。21场地位置、地形与地貌本工程场地地形较平坦，地面标高介于41208m41283m之间。地貌单元属黄土塬前的一级洪积台地。22地层结构及岩性描述根据钻孔揭露，现将基坑开挖及降水影响深度范围内地层描述如下:层人工填土:该层由杂填土1和素填土2组成。该层一般厚度060m380m，层底标高40850m41190m。层黄土状土(粉质粘土):黄褐色，可塑，中密，稍湿。层厚320m820m，层底标高40305m40644m。层黄土状土(粉质粘土):褐黄灰褐色，可塑，中密，稍湿湿。不具湿陷性。层厚350m780m，层底标高39813m40057m。层黄土状土(粉质粘土)
3、:褐红褐色，可塑，中密，稍湿饱和。层厚270m540m，层底标高39371m39663m。层黄土状土(粉质粘土):褐黄黄褐色，可塑，中密，饱和。层厚770m1260m，层底标高38303m38627m。23地下水本场地地下水分为上层滞水与潜水，上层滞水稳定水位埋深为920m1040m，潜水稳定水位埋深为1605m1740m，地下水位年平均变幅约为15m。计算选用的各土层物理力学指标见表1。4基坑围护结构选型根据建设单位提供资料及现场踏勘情况知:场地南侧、西侧紧邻市政道路，基坑底口距道路围墙50m60m;场地北侧为后期用地，现有2层临建，距基坑底口线约8m;场地东侧紧靠正在施工的建筑物，基坑底口
4、距建筑物地下室外墙约45m，东侧建筑物基础埋深120m，由于东侧建筑物拟在20XX年投入运营，届时超高层与东侧建筑物间消防环道必须保证畅通、安全使用。鉴于此，初步选用以下支护方案，具体如下。41基坑南、西侧支护方案场地南侧、西侧紧邻市政道路，基坑底口距道路围墙50m60m。基坑南侧、西侧采用下部锚拉桩，上部土钉墙的支护方案。由于上层滞水埋深920m1040m，且根据东侧建筑物基坑施工情况知，上层滞水排泄不畅，在坡面产生滞水外泄，对土钉墙稳定性会产生不利影响，为避免上层滞水的影响，上部土钉墙底标高放在上层滞水水位线以上约20m，且道路荷载影响范围在基坑7m以下，综合考虑即土钉墙支护高度70m，下
5、部103m，采用对滞水敏感性及变形控制较小的锚拉桩体系支护。基坑南侧、西侧支护方案如下上部70m土钉墙放坡坡比103，布置四层土钉，间排距15m，第一、三、四排土钉长度均为60m，第二排土钉长度为90m，土钉墙面层网筋为6，网筋铺设完成后喷射C20细石混凝土厚80mm。下部采用桩径800mm护坡桩+3层预应力锚索，护坡桩及锚索水平间距15m;护坡桩长215m(235m)，桩顶设置500mm800mm冠梁，护坡桩主筋1625，螺旋筋，加劲筋，冠梁主筋1218，箍筋层锚索均长25m，采用3束152钢绞线，如图1，图2所示。42基坑北侧支护方案基坑北端头有宽72m条带挖深75m，紧邻挖深75m条带部
6、位基坑挖深173m，为了保证基础施工作业面及尽量避免施工相互干扰，且保证基坑出土正常，将外坡道设置于此，此部分选用上部0m75m深基坑采用土钉墙支护，并将挖深75m条带延伸至基坑西边线，下部98m173m采用锚拉桩支护，锚拉桩与土钉墙坡脚间留出72m宽平台。基坑北侧支护方案如下:上部0m75m深基坑采用土钉墙支护，土钉墙放坡坡比103，最深处布置四层土钉，水平间距15m，竖向间距16m，由上至下，第一、四层土钉长度均为60m，第二、三层土钉长度为90m，土钉墙面层网筋为6，网筋铺设完成后喷射C20细石混凝土厚80mm。下部采用桩径800mm护坡桩+2层4层预应力锚索，护坡桩及锚索水平间距15m
7、;护坡桩长195m295m，桩顶设置500mm800mm冠梁，护坡桩主筋根据锚拉桩高度不同分为1425，1625，2025，螺旋筋，加劲筋，冠梁主筋1218，箍筋;锚索采用3束152钢绞线，长度依据锚拉桩高度不同而不同。如图3，图4所示给出护坡桩桩顶伸到地面断面图。43基坑东侧支护方案场地东侧紧靠正在施工的东侧建筑物，基坑底口距东侧建筑物地下室外墙约45m，东侧建筑物基础埋深120m，由于东侧建筑物拟在20XX年投入运营，届时超高层与东侧建筑物间消防环道必须保证畅通、安全使用。超高层与东侧建筑物间消防环道恢复时，初步考虑采用框架柱体系或箱式回填处理，若采用箱式回填，由于回填土体荷载较大，对支护
8、结构压力较大，不利于投资控制。本次支护结构设计时假定消防环道恢复时采用框架柱体系，框架柱体系荷载暂按采用桩径800mm护坡桩+1层预应力锚索，护坡桩及锚索水平间距15m;护坡桩长115m，桩顶设置500mm800mm冠梁，护坡桩主筋1425，螺旋筋，加劲筋，冠梁主筋1218，箍筋;锚索长25m，采用3束152钢绞线，如图5，图6所示。根据地勘报告，场地的土质在西安地区偏好，有较好的自立性，基坑上部采用土钉墙支护形式，对节约成本加快进度是有利的。上层滞水埋深920m1040m，且根据东侧建筑物基坑施工情况得知，上层滞水排泄不畅，在坡面产生滞水外泄，对土钉墙稳定性会产生不利影响，因此，上部土钉墙底
9、标高放在上层滞水水位线以上约20m，即土钉墙支护高度70m左右是合适的。在与东侧建筑物相邻一侧对这个部位提出了一种全新的解决思路，可以减载，还可争取利用空间。如果不利用该空间，可以考虑采用板桩锚拉体系，锚杆直接生根在东侧建筑物的楼板和墙交接部位，利用此方向刚度大的特点，为支护结构提供可靠的锚拉力。1)本项目为西北当时在建高度最高超高层项目，且目前已建成，项目为西安市重点工程，参观、考察人员到场比较频繁，本工程采取优化设计给建设方减少支护施工造价超过50%，对西北黄土地区超深基坑支护起到借鉴作用。2)本项目开启了我院深基坑支护业务承揽的新局面，项目配合及工程成果深受合作方好评，为顺利承接其余类似项目做出了不小的贡献。熊昌 单位：机械工业勘察设计研究院有限公司
