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在建筑装修设计中空港地区基坑支护形式的技术选型与经济特征分析

作者:中式古韵  发布时间:2015-04-15 15:46:35

1 仿古建筑装修空港地区经济及地理环境 
  空港地区是由天津保税区、空港经济区组成的地区,是天津滨海新区的重要经济功能区,总面积达73 km2,背靠京津冀,服务“三北”地区广阔腹地。其中,空港经济区是近年来天津市发展的重要经济区。 
  2 仿古建筑装修空港地区工程水文地质条件 
  2.1 工程地质条件 
  该区域除杂填土外,素填土、黏土、淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土和粉质黏土的透水性均为不透水或微透水,透水性能较差。因临近海滨,该区域的土质较差。经过对相关地区基坑工程资料多年的积累和统计,得出此区域与基坑工程相关的典型土层分布如下。 
  2.1.1 杂填土 
  此层土为人工填土,由于受人为影响较大,因此该层土厚度起伏较大,土层厚度为1~2 m,工程力学性质很差。 
  2.1.2 素填土 
  该层土同样为人工填土,层厚起伏较大,土层厚度为2 m左右,工程力学性质较差。 
  2.1.3 黏土 
  黄褐色,可塑,具锈染。土质不均,土层厚度为2 m左右,属中高压缩性土,工程力学性质一般。 
  2.1.4 淤泥质黏土、淤泥质粉质黏黏土 
  灰色,流塑,属高压缩性土。土层厚度为6 m以上,工程力学性质很差。此层土对基坑支护影响较大。 
  2.1.5 粉质黏土 
  粉质黏土可分为以下几种:①灰色,软流塑,属中压缩性土。土层厚度为2~9 m不等,工程力学指标较差。②灰黄色,流塑,属高压缩性土。场地分布不均,土层厚度为3~7 m不等,工程力学性质较差。③灰色,软塑,土层厚度为3 m左右,工程力学性质较差。④灰黑-灰白,可塑,属中压缩性土。土层厚度为1.5 m左右,工程力学性质较差。⑤灰黄色,可塑,属中压缩性土。土层厚度为1.5 m左右,透水性不良,工程力学性质较好。 
  2.2 工程水文条件 
  该区域内浅层地下水为第四系松散堆积物中孔隙潜水,主要补给源为大气降水,排泄方式以蒸发为主。据区域地质资料记载,地下水位年变化幅度一般在0.5~1.0 m之间。勘察外业期间实测水位如下:初见水位埋深1.4~2 m不等;稳定水位埋深一般为1 m左右。 
  3 仿古建筑装修不同的支护形式 
  根据上述水文地质情况,结合不同的基坑规模、深度和周边环境,可采取诸如大放坡,土钉墙,悬臂单、双排钻孔灌注桩和H型钢+SMW工法+内撑等多种支护形式。以下将结合不同工程对支护形式选择的适应性进行详细阐述。 
  3.1 大放坡 
  当工程的地下结构小于或等于一层时,常规条件下的基坑开挖深度为5~6 m。如果基坑周边地界条件允许,且基坑周边没有对基坑变形较敏感、需特殊保护的对象,比如建筑物、道路、管线等时,基坑支护形式可首选大放坡。此种支护形式既经济、适用,又可提供全明开挖的施工条件,从而大大缩短支护施工的周期,达到最优的效果。 
  比如位于天津市空港物流加工区中环西路南、西三道东交汇处的中国芯科技园一期研发楼新建工程项目,该基坑项目占地面积为5 700 m2,周长为310 m,基坑深度约5 m。该工程除局部西北角约12 m处可用地界线比较近外,其他地方的基坑可用地范围都超过了11 m,且基坑周边除南侧距基坑约19.2 m处有已建成的办公楼之外,其余均为建设方自用空地。基坑四周无市政管网等设施,提供了有利的放坡条件。于是,基坑大面积采用了二级放坡的支护形式,而局部角处则采取了卸土加工字钢竖向支护的形式。该项目的支护总造价约为56万元,基坑每延米造价约为1 810元。 
  再比如空港地区科创慧谷(天津)B地块东区项目基坑工程,该工程占地面积约34 000 m2,周长为805 m,基坑深度为7 m。该工程东侧、北侧可用地范围紧张,但西侧为地块内临时道路,南侧为可借用绿化带,提供了有利的放坡条件,于是在西侧和南侧采用了二级放坡的支护形式。与另外两侧采用的悬臂灌注桩支护形式相比,这种支护形式可大幅降低临时用工程造价。该工程总造价约710万元,基坑每延米造价为8 820元。其中,大放坡支护形式的总造价约为120万元,基坑每延米造价仅为3 110元,不及灌注桩支护造价的1/4. 
  该支护形式的选择对场地周边环境条件要求较高,适用于支护周边地界空旷、无现有建筑物或道路等需保护的对象。但当基坑底附近有较深厚的淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土和淤泥土时,不适宜采用这种支护形式。 
  3.2 土钉墙 
  土钉墙与大放坡支护形式的条件相似。当工程的地下结构小于或等于一层时,常规条件下的基坑开挖深度为4~7 m。如果基坑周边地界条件允许,但并不满足大放坡支护所需要的地界范围、在基坑周边2~3倍坑深范围内无相邻的地下结构或深埋管线时,可考虑选择土钉墙的支护形式。该支护形式的特点为随挖随支护,除大放坡支护形式外,此种形式的支护施工最为便捷,同时也可提供全明挖的施工条件,从而在保证安全的前提下,做到经济最优选择。但在选用该方案的同时,需考虑土钉墙有无超出用地红线的问题。如果此问题可以有效解决,那么,选用土钉墙支护形式可有效缩短工期,降低工程造价。 
  比如空港地区的空港国际五星级酒店项目,其基坑占地面积为70 000 m2,基坑周长为1 425 m,基坑深度为6.9 m。该工程的南侧、东侧为自留地,可采用大放坡的支护形式,但北侧和西侧则紧邻用地红线和不可借用绿化带,无放坡条件,于是采用土钉墙的支护形式。该工程较常规竖向支护桩墙做法可大幅降低工程造价、缩短施工周期。该项目的支护总造价约为660万元,基坑每延米造价约为4 630元。其中,土钉墙支护形式的总造价约446万元,基坑每延米造价为6 265元。 
  该支护形式的选择较大放坡支护形式对周边环境条件的要求较宽泛,但由于其主要依靠土钉墙与土体形成的重力挡墙的形式受力,因此,采用此种方案的工程地下部分施工周期不宜过长,以缩短土体随时间的蠕变效应造成的基坑位移。采用该支护形式应避开降水较为频繁的6—9月,尽量减小过多降水对土体强度软化的影响,从而保证基坑施工的安全、稳定。如果需要在雨季施工,则应做好相应的防水措施,以保证基坑的稳定性。但当基坑底附近有较深厚的淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土和淤泥土时,不宜采用该种支护形式。 
  3.3 悬臂单、双排钻孔灌注桩 
  当工程的地下结构小于或等于两层、基坑深度在6 m以内,且基坑周边地界条件较紧张,结构外边线距用地红线3 m处无大放坡和土钉墙施
 

 

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