湖南最深基坑-长沙国金中心基坑支护方案简介

湖南最深基坑长沙国金中心基 坑支护方案简介湖南最深基坑-长沙国金中心基坑支护 方案简介2013-06-18 20:37 来源：中国岩土网 阅读：13141简要介绍了长沙国际金融中心基坑项目情况，根据场地岩土工程地质条件及水文地质条件，综合考虑周边已建建、构筑物，以及拟建I地铁对基坑支护工程的影响，采用 “双排三重管高压旋喷+支护桩+ 预应力锚索+内支撑”支护方式，解决了相关难点，且在基坑局部范 围内采用“矩形支护桩+预应力锚索”方式，避免了基坑支护对地铁 I 盾构区间的影响。矩形支护桩在滑坡治理工程中较为常见， 而基坑工 程中采用得非常之少，可在今后类似工程中提供借鉴作用。 我院在该 I 项目实施过程中，首次提出了 “深大基坑中心岛顺逆工法”分期施工一、项目概况建设单位：九龙仓（长沙）置业有限公司基坑支护工程设计单位：湖南省勘测设计院项目位于蔡铐路与解放路交汇处西北角，对面便是繁华的长沙步 行街，与五一大道和建设中的地铁 1、2号线五一广场站相邻，是个 将集大型精品商场、高端写字楼及国际百斤五星级酒店等设施于一体 的超高层大型城市综合体。该项目总建筑面积约100万平方米，其中主楼建筑高达452米，共有93层，设置6道避难层，是在建的 湖南省第一高楼；副楼高315米，共有65层，设置4道避难层。 项目计划于2016年全部建成。图1效果图、基坑工程概况及项目难点长沙国金中心基坑最大开挖深度为 42.45m （T1塔楼升降机坑位 置），非塔楼区深度34.25m ,科技查新报告表明，该基坑工程面积 约75000平方米，基坑深度深度为全国第二、湖南第一，复杂程度 为全国之最。基坑西侧壁黄兴路路面下规划建设地铁1号线，地铁东界与基坑西侧壁距离约6-9m ,地铁盾构作业深度范围约 12.40-20.00m ，该范围内严禁锚索穿入。东侧壁紧临蔡铐路；北侧 壁东侧既有1栋名为“青年公寓”的高层建筑（17F+2 ），北侧壁 西侧既有1栋名为“东港名巷”的高层建筑（24F+2 ）;南侧壁西 侧既有1栋名为“城市生活家”的高层建筑（34F+2 ）。该3栋既 有高层建筑物以“凸”字形嵌入基坑，其基础型式为人工挖孔桩，持 力层为中风化泥质粉砂岩，桩端距离非塔楼区坑底约11m。考虑地下水含地表水、变形严格控制、回避锚杆索对既有高层建筑 物地基土和基础破坏、基坑阴阳角岩土体变形破坏、基坑侧壁岩土体 蠕变变形、整体内支撑温差变形破坏及偶然荷载作用等不确定性以及 可逆转性的各种不利因素，如果按照传统由上而下挖地基的方式， 必 将对这些既有建筑的地基有所损害。 为此，设计院先后策划了多套支 护方案，最终首次提出以“深大基坑中心岛顺逆工法”分期施工，有 效解决了这一难题。三、土层及水文地质条件场地埋藏的地层由人工填土层、第四系沼泽相沉积层、第四系冲 积层、第四系残积层及白垩系泥质粉砂岩组成:人工填土（ Qml）:褐灰、褐黄等色，主要由硅块、碎石专、瓦片等建筑垃圾组成，混少量粘性土和砂类土，属杂填土，未完成自重固 结。第四系沼泽相沉积（Qh）淤泥质粉质粘土：褐灰色，很湿饱和、 软塑，层厚0.509.20m 。第四系冲积层（Qal）:粉质粘土：褐黄色，稍湿、硬塑，层厚 1.0010.00m 。粉质粘土：褐红、灰白等色，下部含 510%粉细砂，稍湿、上部坚硬，下部硬塑，层厚 2.0010.90m 。粉细砂：褐黄色，饱和、稍密，层厚 0.605.60m 。粉质粘土：褐灰色，很湿、软塑，层厚 2.20m 。中粗砂：褐黄色，石英质，不均匀含圆砾520%，含卵石510% , 卵石粒径大者达10cm ,混少量粘性土，饱和、中密，层厚 0.8017.00m 。圆砾：褐黄色，石英质，一般粒径0.31.5cm ,不均匀含卵石520% ,卵石粒径大者12cm ,混少量粘性土，饱和、中密，层厚 1.005.90m 。第四系残积（Qel）粉质粘土：褐红色，由泥质粉砂岩风化而成， 层厚 0.405.70m 。强风化泥质粉砂岩：褐红色，岩块手能折断，冲击钻进困难，岩 芯多呈碎块状，少量短柱状，属极软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级为V级，层厚0.408.00m 。中风化泥质粉砂岩：褐红色，遇水易软化、曝晒失水易干裂，岩 块手折不断，岩芯多呈长柱状，少量短柱状、碎块状。属极软岩，岩 体较完整，岩体基本质量等级为 V级。根据勘察报告，场地地下水分别为赋存于人工填及第四系粘性土 层中的上层滞水，以及赋存于粉细砂、中粗砂、圆砾中的潜水。该基坑侧壁支护段所涉及的土层主要人工填土、 淤泥质粉质粘土、 粉质粘土、粉细砂、中粗砂、圆砾、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质 粉砂岩，其中基坑东南角位置中粗砂层厚度约17m。四、基坑常用支护形式基坑支护工程中的常用支护形式各式各样，包括各种成桩工艺的 悬臂护坡桩或地下连续墙、护坡桩或地下连续墙与锚杆组成的桩墙一 锚杆结构、护坡桩或地下连续墙与钢筋混凝土或钢材支撑组成的桩墙 一内支撑结构、环形内支撑桩墙结构、土钉与喷射混凝土组成的土钉 墙、土钉墙与搅拌桩或旋喷桩组成的复合土钉墙、土钉墙与微型桩组成的复合土钉墙、搅拌桩或旋喷桩形成的水泥土重力挡墙、 逆作拱墙、 双排护坡桩、钢板桩支护、SMW 工 法的搅拌桩支护、逆作或半逆 作法施工的地下结构支护、各种支护结构基坑内软土加固、土体冻结 法等。在实际工程中已采用的单独或组合支护形式目前已不下十几 种。五、本基坑工程支护措施因该基坑坡顶范围支护空间仅有 3.0m ,其中包含支护桩及止水 帷幕占地空间，垂直开挖深度最小也有34.25m，针对该基坑工程的岩土工程条件、水文地质资料和周边环境条件条件，参照成功的设计 及施工经验，在技术上、经济上对多种方案进行了论证及对比， 最终 确定该基坑工程采用支护方案如下：1、对基坑四周采用双排三重管高压旋喷桩止水帷幕对基坑进行 止水；2、基坑支护采用“支护桩+锚索”支护方案，考虑成桩质量，桩 型设计为人工挖孔桩。3、基坑南、北侧壁既有高层建筑物地段， 采用分期支护分期施工的方式，采用 “内支撑”支护方式，避免 锚索施工对周边建筑物基础的影响，并减少土方开挖土体变形对 周边建、构筑物的影响。图2基坑平面图图2中，西侧（左侧）两条地铁盾构线距离基坑边线69.0m ,标高范围在-12.6m 至20.0m范围内严禁锚杆穿入，为控制基坑变 形，该侧采用“矩形桩+预应力锚索”支护方式。图4基坑俯瞰图图5基坑东南角支护立面照片图6基坑施工便道照片六、监测项目根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-99 ,建筑基坑工程监 测技术规范（GB50497-2009 ）,按照一级基坑支护监测要求， 监测内容包括：坡顶水平位移和垂直位移监测及深层水平位移观测（测斜）；周边建、构筑物竖向位移、倾斜、水平位移监测；锚索内 力及预应力损失值监测；地下动态水位监测；周边建筑、地表裂缝； 周边管线变形监测；坑底隆起（回弹）监测；支撑轴力监测；立柱、 腰梁变形监测。七、结语目前，该基坑工程部分范围已经开挖至底标高，基坑止水效果良好，漏水点非常少且水量很小，根据监控量测结果显示，基坑周边土体变形很小，各项指标均在正常范围之内。还有尚未完工部分还在继续施工，将通过动态设计、动态施工来控制基坑的施工质量及安全质 量。作为长沙国金中心基坑项目的设计人及技术负责，受中国岩土网 之邀，在此对该基坑支护工程做简要介绍，欢迎各位专家批评指正。 同时，在此感谢院领导的关怀，以及专家、同行们的指导。