越南海防某大型火电站深基坑支护设计实例.pdf

2 0 1 1 年第 1 期 总 1 7 6期 安徽建筑 ■●I _ -_ 一__I ■ _一 岩 土 工 程 与 基 础 处 理 越南海防某大型火电站深基坑支护设计实例 A Lar g e Co s t aI Po wer Pl an t De sign Ex am ple of De e p Exc av a t i on of Viet n am 钱晓彬 武 汉 王 家 墩中 央 商 务区 建 设 投 资 股 份 有 限 公 司， 湖 北 武 汉 4 3 0 0 2 2 摘要 越南海防桌火电机组大型深基坑， 由于下部淤泥与江河底部淤泥层相连， 最大深度达到1 7 m， 以及越南的湿热气候都给工程带来不利的影 响。通过 支护方案的优化选取 ， 确定基坑 支护设计采取桩加 内支撑支护结合水泥土搅拌桩挡 土帷幕 ， 并对被动 区土体采用双头水泥土搅拌桩加 固。通过监测结果表明， 基坑工程安全稳定， 上部火电站运行情况良 好。该基坑项目的重要性和复杂程度在越南建筑史都很少遇见。 采用这种特 殊的支护方案获得 良 好的效果， 这为深基坑的处理设计提供科学的参考价值。 关键词 深基坑； 深厚软土； 支护方案 中图分类号 T U 4 7 3 ． 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 7 - 7 3 5 9 2 0 1 1 0 1 - 0 0 9 6 - 0 2 1 工程概况与技术难点 越南海防23 0 0 MW火电机组一期基坑支护设计与施工及设备基 础地基处理工程位于越南社会主义共和国海防省。基坑总体体平面尺 寸约为 5 0 m6 0 m ， 基坑面积约为 3 0 0 0 m m。 ， 基坑开开挖最深约 1 3 m。 该基坑项 目的重要性和复杂程度在越南建筑史都很少遇见。技术 难题主要有 虽然该基坑周边环境较为开阔， 但紧邻一条直接人海的江 河， 基坑下部淤泥基本与江边底部淤泥层处于联通状态， 江水每天潮涨 潮落对基坑影响较大， 前期施工工程桩甚至因该原因产生较大位移。 故 基坑施工前必须对江边施工一道围堰 ，降低施工过程中降水涨落对基 坑的影响。 同时， 该基坑地质情况较差， 局部淤泥层深度达到了1 7 m， 整 个基坑开挖和支护工程全部在淤泥中进行 ，对周围支护体系和止水挡 土帷幕质量要求很高， 特别是接头、 接缝地段处理必须完好。 此外， 越南 海边湿热气候导致基坑工程需做好排水工作。 现在， 该项 目已经投入使 用， 通过长期监测结果表明， 运行情况良好。 因此， 通过介绍此超大基坑 的基础处理与支护实例 ， 为深基坑的处理设计提供科学的参考价值。 2 场地工程地质条件 建筑场地平坦， 标高为 3 ． 2 0 m左右。地层条件如表 1 所示， 各相关 物理力学性质指标如表 2所示。 第②层的淤泥达 1 7 m， 是本项目需要重 点处理的对象。 地内地下水有潜水和承压水两种类型潜水主要赋存于上部人工 填土层 地层代号① 中， 其补给来源主要为大气降水； 承压水主要赋存 于场地内砂性土中， 受区域地质条件控制， 与海水有密切的水力关系。 根据勘察报告 ， 普通地下水埋深 0 ． 5 m一 2 ． 5 m。 平均深度约 0 ． 8 5 m。地下 水主要富含在砂土层中并与附近的 C i a 河存在水力联系。 3 支护设计与实施 由于基坑开挖深度 H为 1 3 ．O m～ 1 0 ． 4 m， 距基坑 2 H范围内无地下管 线， 无重要建筑物， 有深厚层软土， 故基坑安全等级应确定为一级。 在淤泥质土层中， 基坑支护通常采用的形式包括重力式挡墙、 排桩 加内支撑、 地下连续墙加内支撑等。针对本基坑上述特点， 根据基坑形 状， 本次设计采用桩加内支撑支挡结构， 理由为 ①桩加内支撑支护 钻 孔灌注桩 该方案简单易行， 安全可靠 ， 各工序质量易于控制， 利于土 方快速开挖； 内支撑体系可考虑与泵房底板及内部砼墙相结合， 可节约 成本。 ②地下连续墙， 通常需动用大型机械设备， 墙身成本高， 通常情况 下总造价也较高。③重力式水泥土搅拌桩挡墙方案能充分发挥搅拌桩 收稿 日期 2 0 1 o 一1 1 - 0 4 作者简介 钱晓彬 1 9 6 5 一 ， 男， 毕业于青岛理工大学， 华中科技大学工程硕士。 地层条件 表 1 各土层相关物理 力学性质指标 表 2 a 图 1 现场施工照片 差筑 _ 安徽建筑 2 0 1 1 年第 1 期 总 1 7 6 期 3 蒸 奄 醛 3 繁 a 7 ． 2 0标高部分桩加 内支撑支护计算 位转 瓣耷矩 矾 d ＆ 童 3 髫 3 落 a 9 ． 8 0标高部分桩加内支撑支护计算 图 2 桩加 内支撑支护计算 的挡土效应，并可通过坑内加固的方式解决基坑的隆起问题，可有效控制变 形， 保证土体稳定。但对于大于6 m的基坑， 其经济优势不明显， 其质量难以保 证。鉴于以上情况， 在综合考虑安全和成本的基础上， 基坑支护设计拟采取桩 加内支撑支护结合水泥土搅拌桩挡土帷幕，并对被动区土体采用双头水泥土 搅拌桩加固。 对于基坑内外地表水的控制采用的是， 坡顶、 坡脚设置排水沟， 坑底积水 用污水泵抽排至坡顶排水沟排出场外。对于上层滞水的控制采用的方法时， 在 喷锚支护和坡面保护的施工过程中， 如发现涌水现象 ， 应查明水源性质， 根据 不同情况， 可采取花管注浆封堵和坡面预留引水管， 进行疏排至坑底排水沟后 集 中抽排。 同时， 针对该基坑离江河较近受潮水涨落影响较大的情况， 考虑到基坑安 全和施工的可行性，将基坑外围挡墙原方案护岸挡墙的地基处理采用水泥搅 拌桩，上部采用扶壁式钢筋混凝土挡土墙修改 为钢筋混凝土灌注桩 双层搅拌桩挡土止水。 该方案的实施有效地保证了基坑的安全稳定。 该基坑地质条较差， 处于淤泥层中， 支撑结构圆 环直径达 4 5 m，周围采用钻孔灌注桩 冠梁支 护， 双排搅拌桩封底 、 挡土止水 ， 钢筋混凝土梁 内支撑。现场施工照片见图 1 。 计算基坑部分桩加内支撑的支护设计参 数 ， 见图 2 。根据计算所得信息， 采用此支护方 案满足设计要求。 4 结语 越南海防的超大深基坑难度已经在越南国 内排在前列 ，在中国内地也属于高难度复杂的 基坑 。设计 方采用基坑支护设计拟采取桩加 内 支撑支护结合水泥土搅拌桩挡土帷幕，并对被 动区土体采用双头水泥土搅拌桩加固。这种支 护方法在国内鲜见， 通过长期的监测工作 主要 有支护结构位移及沉降观测；周边地面沉降观 测； 土体及支护结构深层水平位移观测 测斜 ； 内支撑应力监测 ， 结果表明， 地基处理全部合 格， 基坑工程安全稳定。 此基坑支护方案可为同 类项目的优化设计选取提供科学的范例。 参考 文献 [ 1 ] G B J 7 8 9 ， 建筑地基基础设计规范【 S 】 ． 北京 中国 建筑工业出版社， 1 9 8 9 ． [ 2 ] J G J 7 9 9 1 ， 建筑地基处理技术规范【 s 】 ． 北京 中国 建筑工业 出版社 ， 1 9 9 1 ． [ 3 ] 林宗元． 岩土工程勘察设计手册【 M 】 ． 沈阳 辽宁科 学技术 出版社 ， 1 9 9 6 ． [ 4 ] O L S O N R E ． S e t t l e m e n t o f e m b a n k m e n t O i l s o f t c l a y s 【 J 】 ． J o u rna l o f G e o t e c h n i c a l a n d G e o e n v i mn me n t a l E n g i n e e ri n g ， A S C E ， 1 9 9 8 ， 1 2 4 4 ． 1 ’ ， ， ， ， ，， ， ’ l ’’ ， ，， ，， l ， ，， l ib ， ，， ， ，l ， ll i p， ， l， ， ， l， ， ， lib， ，， l IP， -- -- -- - ， ，- -- l I PⅢ- - -J - ⋯， ⋯J⋯， J 上接 第 1 2 3页 3 ． 2斜拉型钢支模平台方案设计 以保证高空支模施工的绝对安全； 依据规范， 将作用在支模平台型钢悬挑梁上的荷载简化为均布荷载， 计算 ③对悬挑支架的制作 、 安装、 钢管支模脚手 可得荷载标准值 q k 2 3 ． 7 1 k N ／ m， 荷载设计值 q 3 4 ． 3 3 k N ／ m， 结构计算简图及有 架的搭设等必须按照施工方案集中向相关人员 限元计算模型如图 2所示。 进行技术安全交底； 设计验算主要内容包括悬挑型钢强度、 刚度以及稳定性， 吊杆强度。计算 ④悬挑支架 1 0 m范围内地面周边必须用 可得工字钢截面最大拉应力为 5 6 ． 6 N ／ m m z ， 最大压应力为 7 9 ． 0 N ／ ra m ， 满足材 钢管与脚手板围护， 设置红色警戒区， 高空支架 料强度要求 ；最大竖向位移为 6 m m，符合规范要求 ；稳定性计算应力为 施工时，地面红色警戒区要安排专人负责监督 8 5 ．7 N ／ m m2 ， 满足规范要求。 吊杆最大拉应力为 1 4 5 ． 2 N ／ mm ， 小于钢筋抗拉强度 警戒。 ， 设计值 3 0 0 N ／ m m2 。 4 施工技术措施 斜拉型钢平台支模施工现场情况如图 3 所示。 悬挑结构斜拉型钢支模施工主要技术措施如下 ①工字钢悬挑梁安装过程中，应及时在每榀工字钢悬挑梁之间焊接水平 连杆， 以保证悬挑梁侧向稳定； ②应注意各连接节点的施工质量， 支模平台铺设完毕后可进行堆载试验， 参考文献 [ 1 ] 刘宗仁 ． 土木 工程施 S E[ M] ． 北京 高等 教育 出版 社。 2 0 0 3 ． [ 2 ] J G J 1 6 2 2 0 0 8 ， 建筑施工 模板安全技术规范【 S 】 ．北 京 中国建筑工业出版社， 2 0 0 1 ． [ 3 ] 应利荣． 大悬挑混凝土结构施工【 J ] ． 施工技术， 2 0 0 6 7 ． [ 4 ] 肖 备． 高空大跨度悬挑结构支模设计两例[ J 】 ． 建筑技术， 2 0 0 6 8 ． 岩 土 工 程 与 基 础 处 理 安 徽 建 筑 ■■ 重