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昆华医院立体停车库深基坑技术探讨 汪国华 王锐 黄志艳 1. 概况 建设地点位于昆明市金碧路157号。
东临东寺街北为永宁清真寺南为崇德清真寺及马氏宅院西侧为本院门诊楼。
外墙离基坑最近处约2m基础与基坑距离为0已经紧靠。
基坑开工日期2009年8月30日2011年3月23日完成。
基坑呈不规则多边形有11条边长边约80多m。
基坑深度19.7m坑中坑深度22m。
本基坑是至今为止昆明地区最深基坑周边情况最复杂的深基坑。
地质概况 土层 天然密度kN/m3 固结快剪设计值 承载力 fakkPa 厚度 压缩模量 CkkPa Φk° M E1-2 填土① 17.7 20 2.8 80 3-5 4.66 淤泥土①1 17.4 13.2 2.5 60 0.8-1.6 3.78 粉土② 19.3 25.9 4.7 150 0.7-3.4 5.64 粉土②1 17.5 15.1 4.3 80 0.9-1.3 3.11 圆砾③ 20.1 5 25 250 0.7-5 17 粉砂③1 19 20 12 140 0.7-2.4 7.54 砾砂③2 19.8 8 15 180 0.9-1.6 8 圆砾④ 20.5 5 25 280 5 20 砾砂④1 20 8 15 200 0.6-3.9 15 粘土④2 19 18.6 4.4 140 0.6-2.9 6.18 地下水位雨季最高水位-1m。
旱季 -6.2m至-8.2m。
渗透系数30m/d。
微承压潜水。
由于周边建筑太近大都不到2m金碧酒楼旁边马氏宅院是昆明市重点保护文物门诊楼有大量人员在流动施工需考虑门诊楼不中断使用。
清真寺更有宗教活动在举行任何事故都将引起经济上巨大赔偿发生负面的社会影响甚至引起民族纠纷所以基坑变形控制比规范更严格比规范标准提高20以上如周边建筑变形启动加强观测预警值规定5-10mm启动应急措施报警值规定10-20mm。
为了保证基坑结构质量和周边建筑变形控制增加了分散压力型锚索和15项基坑监测如基坑顶部水平、垂直位移监测深层水平、垂直位移监测土压力盒钢筋应力计锚索应力计水位监测回灌监测坑底隆起地面沉降监测管网监测静水沉降裂缝监测周边建筑保全监测等。
2. 讨论荷载布置 1-1剖面原门诊楼地上15层地下2层。
原计算书设计在标高0.0处加超载1515225kPa计算结果变形很大水平位移45mm。
审查时建议放在-7m底板处此时计算结果26mm。
实际上此处略去了地下室与坑壁之间的约1m厚7m高的土压力现场的压力计实测值很小可 以忽略。
原因是施工止水帷幕的水泥浆把它给凝结了所以按无压力计算超载下移是正确的考虑。
JGJ120-99对此没有具体规定而在JGJ120-2011报批版已经明确超载可以下移了。
实际上基坑挖到底时第三方水平位移报告为14mm远未达到计算结果。
3. 讨论土层参数 有些地勘单位报告有部分参数偏低按此代入软件算出的锚索多且长度太长不符合以往实际拉拔情况。
原设计就对参数作了一些调整可是有些调整不是很恰当。
JGJ120-99关于砂土抗剪参数规定为三轴或直剪试验不大符合实际情况这是因为昆明勘察单位难以作出砂土尤其是圆砾的合格试验。
JGJ120-2011报批版对此作了一些规定“可根据标准贯入度取值”但是昆明勘察单位只能做到圆锥重锤贯入给我们的精确调整带来较大的困难。
个人认为原则上软土不应调高砂土尤其是粗砂、圆砾、角砾可以稍微调高。
具体调整原则 3.1. 以往的经验数据和试验数据 由于经验数据的个人主观性试验数据取样不很规范不过作为参考和公式法的佐证、取舍判断还是必要的。
3.2. 锤击换算公式法 读者可参照勘察规范、工程地质手册、地方规范如辽宁省基础规范等。
国内外换算公式很多针对昆明地区如果是标贯推荐2012N如果是圆锥重锤宜采用DB21/907附录F。
原设计书1版2-2剖采用勘察报告圆砾一般为φ25-30度计算结果的变形值较大42mm不能满足相关规定。
采用2012N计算利用勘察报告圆锥63.5重锤的击数N20-22取20计算结果φ35度代入软件计算的变形值大大减少可以满足相关要求。
基坑完成后的变形观测结果马氏宅院沉降20mm也证实公式计算是可行的可以大量节省变形控制费用。
4. 降水时土层沉降预测讨论 降水沉降带来周边建筑极大的安全隐患而昆明的基坑设计、施工单位及专家论证强调信息化施工少以对沉降预测预控作出具体计算和措施在此抛砖引玉。
常用的2种方法介绍如下 4.1. 储水系数法 StUtS△h St-时间段内沉降量。
Ut-时间段内固结度老土视为已固结取1.1。
S-储水系数根据抽水、越流报告。
△h-降水厚度。
昆明勘察单位很少提供越流报告数据积累不多谨慎使用。
4.2. 分层沉降总和法 基坑抽水产生的沉降计算式 本公式可从GB5007推得也可套用GB50021-94和新规JGJ120201报批版7.5对此有一些体会如下。
s抽水计算沉降量。
经验系数可按GB50007取值本工程取值范围0.5-1.1。
降水应力 ywsiywa00.25yw水重sia0水位差意义详规程。
这里比JGJ120报批版多了1个应力系数0.25是因浮重关系平均深度取一半因压缩量随深度增长计算深度取一半所以附加应力须有应力系数0.25。
此系数在教材有论述本公司也在项目部实验多次基本与现场抽水沉降数据吻合。
在此建议JGJ120报批版在此处有所说明。
水土分层厚度按勘察报告。
相应压缩模量本工程按E1-2。
本基坑计算结果距离降水点20m范围内坑外水位变化最大-10.6m各点沉降值13-22mm。
第三方实测周边建筑沉降结果永宁清真寺15mm马氏宅院20mm。
东寺街地面17mm。
门诊楼13mm。
公式法与实测结果比较接近但形成曲线点有些散乱需要更多的数据回归。
5. 总结 昆明地区的地质比较特殊需要一套系统的控制方法尤其是深基坑及周边建筑的变形量的控制方案在昆明基坑界还未完成需要各位同仁努力。
昆明的土层变化大调整参数需要足够的依据否则效果相背。
超载的放置如桩基的超载如何放置虽说有了一点认识但远远达不到精确结果需要进一步讨论。
关于沉降计算分层总和法恰好是符合昆明地区土层多变的特点。
只是应力计算的规定比较模糊为此提出增加应力计算系数0.25的建议。
我公司近几年运用公式法已有较为丰富的本地经验但是模拟在曲线上跳点较多不尽人意预测的准确率只能达到70还望各位同仁不吝指明。
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