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:15916
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

项目位于蔡锷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12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。


长沙国金中心效果图

1 效果图

     二、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42.45mT1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。东侧壁紧临蔡锷路;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,主要由砼块、碎砖、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0.50~9.20m 

第四系冲积层(Qal):

粉质粘土:褐黄色,稍湿、硬塑,层厚1.00~10.00m

粉质粘土:褐红、灰白等色,下部含5~10%粉细砂,稍湿、上部坚硬,下部硬塑,层厚2.00~10.90m

粉细砂:褐黄色,饱和、稍密,层厚0.60~5.60m

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5~20%,含卵石5~10%,卵石粒径大者达10cm,混少量粘性土,饱和、中密,层厚0.80~17.00m

圆砾:褐黄色,石英质,一般粒径0.3~1.5cm,不均匀含卵石5~20%,卵石粒径大者12cm,混少量粘性土,饱和、中密,层厚1.00~5.90m

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0.40~5.70m

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0.40~8.00m

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

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。

 基坑平面图

2 基坑平面图

2中,西侧(左侧)两条地铁盾构线距离基坑边线6~9.0m,标高范围在-12.6m20.0m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。

支护剖面图(代表性剖面)

3 支护剖面图(代表性剖面)

以下附上照片若干:

基坑俯瞰图

4 基坑俯瞰图

基坑东南角支护立面照片

5 基坑东南角支护立面照片

基坑施工便道照片

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。

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我有话说

全部评论(49)

  • 郭佚名520发表于 03月19日 09:36这家伙很懒,没有个性签名!
  • 学长棒棒哒!二月底张老师带我们去实习就是您跟我们讲述的 28号还讲了PPT 比这个介绍要详细一些 嘿嘿!
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  • 18776788143发表于 02月06日 10:07这家伙很懒,没有个性签名!
  • 邓哥好谦虚 你最厉害了 可惜当时没抓住机会向你多学一点
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  • hgdfgq发表于 01月01日 16:55这家伙很懒,没有个性签名!
  • 岩土人的骄傲!希望将来能在岩土师继续教育的文献中看到这个巨型的案例。好好向邓老师学习。
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  • leaderrex发表于 11月05日 09:34这家伙很懒,没有个性签名!
  • 学习一下,不错,方案不错
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  • wangyabin发表于 11月03日 23:53这家伙很懒,没有个性签名!
  • 附图不错
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  • zhouzhou8622发表于 10月31日 11:29这家伙很懒,没有个性签名!
  • 长见识了!
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  • liusw87发表于 10月30日 17:10大家好才是真的好
  • 意犹未尽啊
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  • jiangyiz发表于 10月24日 15:36这家伙很懒,没有个性签名!
  • 应该重点把西侧及内支撑介绍一下,让学习学习;长沙这地质条件,周边这环境条件不至于复杂程度全国之最吧!
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  • yatai_2002发表于 10月22日 05:33一团和气
  • 很好,很兴奋,很为设计者感到自豪!!!
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  • kowloon发表于 10月09日 16:24通过岩土论坛学习、交流,希望自己能进步,能学到更多的知识。
  • 好像以前在论坛里看见过啊,一个做方案的,好像说这个就是他做的设计。
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  • blogdevil发表于 09月30日 16:42这家伙很懒,没有个性签名!
  • 40m的人工挖孔桩不允许施工了吧。
dengjisheng发表于11月06日 13:23

因人工挖孔桩质量容易得到保障,本工程仍采用人工挖孔桩施工。

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  • jessica-csu发表于 09月28日 00:56宇宙阴阳,相生相克,乃生万物
  • 从11年开始当时我们就和这个项目在裹筋,楼主应该很清楚,去年年底还搞了一次二期的设计,一期的基坑设计其实湖南勘测设计院是用了部分中建三局基坑设计的一些思路的
星光流影发表于10月25日 09:04

中建三局基坑设计思路 ,说的不就是我们么,好像还是校友,中南的?

dengjisheng发表于11月06日 13:27

在一期设计的时候,三局及其他任何单位未介入与参与。

dengjisheng发表于09月16日 14:26

二期有。

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  • l_shen_fang发表于 09月27日 11:09从事基坑设计,土钉、桩锚、内支撑 QQ 406188217
  • 略深啊
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  • l_shen_fang发表于 09月27日 11:09从事基坑设计,土钉、桩锚、内支撑 QQ 406188217
  • 略深啊
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  • tiangangxing发表于 09月26日 10:45这家伙很懒,没有个性签名!
  • 师兄不错 值得我们学习
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  • fyltzhangjun发表于 09月16日 17:02机会来之不易,抉择更为重要!
  • 学习了,值得借鉴,能在细化点就更好了!
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  • kaier发表于 09月15日 16:42在哪都是菜鸟。。。大侠都不爱回答问题么?!
  • 前辈,您好!等工程完毕了可否将非机密图纸发过来学习研究下。我的邮箱是514096742@qq.com
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  • lv在路上发表于 09月14日 09:14这家伙很懒,没有个性签名!
  • 拜读了,收藏起来!
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  • lgcl1105发表于 09月13日 16:59这家伙很懒,没有个性签名!
  • 内容要是再详细一点,图纸清楚一点就更有用啦,不过还是很感谢楼主的分享,很好的一次学习机会!!!
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  • 想你的365天发表于 09月13日 12:37这家伙很懒,没有个性签名!
  • 这个基坑深呐!
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  • bafenzhai发表于 09月13日 08:07自信人生二百年,会当击水三千里!
  • 非常有用的文章
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  • h445606955发表于 08月28日 21:29希望和大家一起学习,共度美好时光。 从容不破,坚持到底。 Never say die!
  • 请问该基坑有没有考虑五十年一遇暴雨应急措施?如果有,能否介绍一二?
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  • 76768248发表于 08月28日 15:12
  • 邓工,等工程完毕了可否将非机密图纸发过来学习研究下。我的邮箱是76768248@qq.com
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  • 棉花糖456发表于 08月24日 09:30这家伙很懒,没有个性签名!
  • 太感谢了!向前辈致敬
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  • 867240898发表于 08月19日 22:03这家伙很懒,没有个性签名!
  • 需要细节上的设计说明
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  • yaogs发表于 08月16日 16:21这家伙很懒,没有个性签名!
  • 同问,近40米的人工挖孔桩施工很难吧?
dengjisheng发表于11月06日 13:28

施工难度有,不过破除困难成功完成,未出现任何质量与安全事故。

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  • bafenzhai发表于 08月13日 08:27自信人生二百年,会当击水三千里!
  • 哪个施工单位的呢
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  • goodgetou发表于 08月01日 09:14这家伙很懒,没有个性签名!
  • 站在司门口人行天桥上能一览无余。。设计细节多透露透露嘛。。想学习学习,这么大的基坑怎么内支持的?地铁那边不能用锚杆,怎么能用锚索?锚索如何避开盾构区间的?还有一个桩多大,近40米的人工挖孔桩感觉有些深吧,中间还有砂卵石层和地下水。
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  • 吉祥king发表于 07月29日 10:29这家伙很懒,没有个性签名!
  • 请问施工单位是哪个
dengjisheng发表于11月06日 13:29

中建二局

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  • weiguoduo发表于 07月24日 09:56这家伙很懒,没有个性签名!
  • 邓工,你好,请教下西侧地铁处怎么支护的,北侧壁“东港名巷”南侧“城市生活家”还有青年公寓是如何支护的?采用什么方式保护其桩基础?你说的顺逆法,逆做部分是不是跟3栋建筑其中几栋和地铁有关啊?呵呵有机会回长沙一定去参观学习下你的杰作
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  • tengda50发表于 07月03日 09:32这家伙很懒,没有个性签名!
  • 看剖面,感觉嵌固深度有点小
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  • 土博士发表于 06月27日 13:19这家伙很懒,没有个性签名!
  • 邓工,等工程完毕了可否将非机密图纸发过来学习研究下。我的邮箱是tubingxiong@163.com
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  • dengjisheng发表于 06月26日 12:44这家伙很懒,没有个性签名!
  • 高层按建筑物荷载取值,未折减,并考虑水平风力。非常欢迎来参观过~~
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  • dengjisheng发表于 06月26日 12:42这家伙很懒,没有个性签名!
  • 入土深度约7~8m,岩层~~。目前开挖至底部分变形很小,大部分控制在10多个mm。
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  • chensha发表于 06月25日 12:49这家伙很懒,没有个性签名!
  • 支护桩入土深度多深?什么土层(岩层)?第一感觉入土深度不够。没有详细资料不好判断。
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  • gbenor发表于 06月25日 11:13这家伙很懒,没有个性签名!
  • 您好,请问基坑周边的高层楼房考虑其下桩基,作为坑边荷载如何折减?期待回长沙,去步行街看一看您的杰作。
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  • 落木ぜ长江发表于 06月20日 09:10无边落木萧萧下, 不尽长江滚滚来
  • 图2中,西侧(左侧)两条地铁盾构线距离基坑边线6~9.0m,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。 锚索考虑回收吗?
dengjisheng发表于06月21日 18:12

曾考虑过可回收锚索,后来未采用,施工采用普通的高强度预应力钢绞线

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  • laladlut发表于 06月20日 08:19这家伙很懒,没有个性签名!
  • 锚索也挺多的,能多上些图片么
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  • 龙兴关外发表于 06月20日 05:37天地人时,四维一絷。 望闻问切,综合判断。 辨证施治,随时调整。 天人合一,博约圆通。
  • 似乎意犹未尽,还没有说清楚吧?
dengjisheng发表于06月20日 11:59

因涉及一些特殊原因,有些细节暂时不能说得过于详细,请谅解

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  • zbf99发表于 06月19日 22:52
  • 有图纸吗
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  • hxjhjyyf发表于 06月19日 17:49这家伙很懒,没有个性签名!
  • 最近到工地现场感受了一番,感觉不错。
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  • cug_sw发表于 06月19日 16:41这家伙很懒,没有个性签名!
  • 图5是桩锚,不过加了立柱
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  • sanhao2012发表于 06月19日 15:55这家伙很懒,没有个性签名!
  • 图5边坡采用的什么支护啊。
dengjisheng发表于06月21日 18:12

桩锚支护~

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  • gzfuwen发表于 06月19日 14:09这家伙很懒,没有个性签名!
  • 好文章!有一未明白之处:西侧距离地铁盾构侧该侧采用“矩形桩+预应力锚索”支护方式,锚索不会影响地铁施工?(盾构距离基坑仅6-9米?)这么深的基坑,预应力锚索长度不会短呀。
cug_sw发表于06月19日 16:40

锚索控制角度与位置,适当加长***段,避开了地铁

dengjisheng发表于06月20日 11:14

盾构区间不设置锚索。

点评:
  • seulcg发表于 06月19日 13:56天道酬勤!
  • 不错
点评:
  • hanxiaole1984发表于 06月19日 11:35这家伙很懒,没有个性签名!
  • 不错,很好的资料!!
点评:
  • caojiexiong发表于 06月19日 09:27大家多多交流
  • 还能给我们提供下基础的一些资料么、、、
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  • wangaoneng发表于 06月19日 09:20我是一只小小小鸟!
  • 好文
点评:
  • 岩下之议发表于 06月19日 08:58留白天地宽
  • 现在完工的是第一期,后期内支撑在长沙应用鲜见,也是蛮大挑战。
点评:

邓寄生

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