既有深基坑支护体系二次设计研究 本文关键词：支护，体系，深基坑，研究，设计
既有深基坑支护体系二次设计研究 本文简介：深基坑支护体系是一种临时结构，使用年限大多在1～2年，若超出年限，将为工程带来较大的危险性[1]。然而，在地下工程实际施工中，工程中途停工事件屡见不鲜，当再次开始施工，深基坑支护体系若超出使用年限，将为工程带来较大的潜在风险。对此，文章就某一中途停工2年的基坑工程展开探讨，通过对既有的深基坑支护体系
既有深基坑支护体系二次设计研究 本文内容：
深基坑支护体系是一种临时结构，使用年限大多在1～2年，若超出年限，将为工程带来较大的危险性[1]。然而，在地下工程实际施工中，工程中途停工事件屡见不鲜，当再次开始施工，深基坑支护体系若超出使用年限，将为工程带来较大的潜在风险。对此，文章就某一中途停工2年的基坑工程展开探讨，通过对既有的深基坑支护体系进行二次设计，保障工程安全的同时，节约工程成本，保障地下工程施工的顺利进行。
1工程概况
本项目主要是由ABC3栋楼构成，3栋楼规模相同，主楼为35层，裙楼为4层，地下室为3层。A楼地下室已经建成，B、C两栋楼的地下室准备共同建设，基坑总面积为11051m2，基坑周长为432m，开挖深度为13m，原基坑示意图如图1所示。在基坑东侧，是已建成的规划道路，宽为14m，临近基坑侧，无人行通道，与路面围墙紧邻，围墙距离道路红线为4m，东侧地下室距离道路红线为7.6m，东侧道路下的雨污管线距地下室外墙16.7m，埋深为1.5m，基坑南侧道路已经建成，路宽为31m，道路红线上施工有围墙，地下室外墙距红线9.3m，路边埋设有电力线、雨污管线等，通信管线距地下室最近，为12.5m。此时，A楼已经建成的地下室，其底板的底标高为-6.95m，其地下室外墙距离B楼的地下室外墙有3.3m，基坑西侧位于工程内部，当前为空地。因某些因素，在基坑开挖至标高-6.5m时，工程停工2年，期间基坑并未被回填，深基坑支护锚索长期处于露天环境下，加上雨水的影响，锈蚀严重，支护能力大幅降低，对现有的深基坑支护体系进行二次设计，保障支护体系的质量与作用，成为工程建设重点。
2工程地质条件
在深基坑开挖支护中，对工程地质条件的掌握非常重要[2]。即使在既有深基坑支护体系建立前，已经对地质条件进行一次勘查，但是随着时间的推移，地质也会发生相应变化。基于此，在二次设计前，应再次对地质条件进行分析。结果表示，该工程拟建场地原始地貌为山前坡地与冲积平原，后经过人工改造，地形较为平坦，在拟建场地，土层具体分布如表1所示。在拟建场地中，地下水主要为微承压水与孔隙潜水。
3既有深基坑支护体系的二次设计
3.1既有深基坑的围护设计原基坑支护体系设计中，采用的是上部放坡、下部钻孔灌注桩的方式，结合三轴水泥土搅拌桩，达到止水效果；北侧靠近A区地下室，选择钢筋混凝土作为内支撑；基坑南侧采用锚索固定，为深基坑开挖提供了有力支持。3.2基坑围护结构的现状本项目在停工之前，基坑开挖深度已经达到相对标高-6.5m，此为内支撑与第一道锚索的中心标高，此时，除了第二、第三道锚索与围檩并未施工外，其他围护结构已经完成施工。然而，因某些原因，工程项目被迫停工，在停工2年间，完成大半支护工程的深基坑并未回填，基坑内多数区域存有雨水，内支撑、第一道锚索长期浸在水中，基坑支护作用受到严重影响。具体情况如下。2年的搁置，既有深基坑支护结构的上部护坡长期处于露天环境，护坡下部的土体流失，内部的钢筋网片大多被腐蚀，支护能力基本丧失。对所有三轴水泥土搅拌桩进行取样检测，结果表明，搅拌桩的桩身搅拌并不均匀，局部桩身破碎；对搅拌桩取芯样品进行抗压试验，结果显示，其抗压强度为0.41MPa。根据检测报告可知，搅拌桩完整性达不到设计要求，搅拌桩止水可靠性难以保障。在停工之前，第一锚索已经施工完毕，经过两年时间，锚索之前施加的预应力基本丧失，锚头、锚固位置出现严重腐蚀，无法再次张拉，抗拔力无法检测。另外，对北侧的内支撑进行检测，抽取15个内支撑的芯样，进行抗压强度试验，结果发现，芯样的抗压能力为31.5MPa。对于坑外的钻孔灌注桩，抽取16根灌注桩的芯样，检测其强度，结果发现，灌注桩强度在26.1～34.5MPa不等。由上述几点可知，既有深基坑支护体系已经无法发挥作用，若不进行二次设计，很难保障再次施工的安全性。3.3既有深基坑支护体系的二次设计根据既有深基坑围护现状，为充分利用原有的深基坑支护结构，应综合多个方面进行考虑，对基坑支护体系进行加固设计，具体步骤如下。第一，上部原有护坡因水土流失严重与钢筋网片锈蚀，已经无法再次利用，应将护坡废除，重新施工。在护坡施工中，选择强度为C20的喷射混凝土，并保证坡面厚度不小于100mm，护坡内配置的钢筋网片可选择直径为6.5mm的一级钢作为主要材料，以横竖两方向200mm间距构成钢筋网片，以此保障护坡的强度，充分发挥其支护作用，为深基坑施工的顺利进行奠定基础。第二，三轴搅拌桩已经难以起到作用，但是，若将其全部推翻重建，不仅影响工程进度，还增大了工程成本的消耗。对此，可在搅拌桩外侧设置一排直径为800mm、间距为500mm的高压旋喷桩，以此保障基坑支护的止水效果，为深基坑工程的安全提供保障。同时，因深基坑北侧紧靠已经建成的A楼地下室，该侧的止水帷幕原来已经施工有高压旋喷柱，同时，将该侧没有施工空间考虑其中，该侧的止水帷幕可采用双液注浆法，将原有的高压旋喷柱进行修补，保障其止水效果，充分发挥围护结构的支护作用。第三，在原有深基坑施工体系中，第一道锚索已经完成，但是，因停工时间较长，锚索的预应力、强度等极大降低，在二次设计中，设计人员应考虑到，该道锚索已经无法为深基坑提供其所需的拉力，对此，可直接在该道锚索之下600mm处增设一道锚索，并对原本未施工的第二、第三的到锚索进行重新设计，保障锚索预应力符合工程需求，以此保障围护结构受力的安全，充分保障深基坑施工的顺利进行。第四，对于内支撑，其已经无法达到支撑作用，对此，应依照C30的强度对内支撑的混凝土展开复核验算，在对灌注桩进行复核验算时，依照C25的强度，内支撑、灌注桩等的长度应依照实际测量长度展开复核验算。同时，加强桩、锚、梁的刚度，提高既有深基坑支护体系的支护能力。同时，在基坑的东南角、西南角的深坑位置，应设置角撑，以此避免支撑变形，提高支护强度。第五，在深基坑内，应设置疏干降水井，间距20m；在核心筒较深的电梯井位置，应布置减压降水井，做好排水工作，提高深基坑支护体系的功能，增强深基坑施工的安全性。
4既有深基坑支护体系再利用的监控
在对既有深基坑支护体系进行二次设计时，为保障设计的可行性与深基坑围护质量，应由第三方利用新型设备对周边环境，基坑支撑体系水平位移与竖向位移，深层土体的水平位移，立柱竖向位移，支撑内力等进行全面监测，保障上述内容的合理性，充分发挥二次设计的效果。为保障对上述内容的全面监测，相关人员应根据工程实况设置监控点，以此实现监测的实时与全面。监测数据表明，在深基坑开挖过程中，部分监测点超出报警值，如：水位监测点，但是，测斜的最大位移为15.5mm，坡顶的最大位移为11mm，桩顶的最大位移为10mm，周边道路沉降为6.82mm，锚杆的最大内力为191kN，均在报警范围之内。
5结束语
在本次工程施工中，因停工原因，既有的深基坑支护体系已经无法发挥作用，若以此进行深基坑开挖，极易导致坍塌。以既有的深基坑支护体系为基础，在其上进行二次设计与施工，对最终成型的支护体系进行监测得出，仅有个别点达到报警值，其他均在可控范围之内，保障了深基坑安全，为后续工程建设奠定坚实基础。
参考文献：
[1]王建中,赵志敏,郭琪.既有深基坑支护体系再利用研究[J].建筑安全,2018(12):20-23.
[2]李亮亮,张健,贺鹏.可回收支护体系在既有基坑改造中的应用研究[J].科学技术与工程,2017(17):315-322.
作者：余承清 单位：广州莫伯治建筑师事务所有限公司
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