汽车坡道处支护结构的设计

张义强 中铁建设集团有限公司 100040

汽车坡道处支护结构的设计

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对于地下停车库，坡道是主要的垂直运输设施，也是通往地面很重要的一个渠道。本文通过对某工程主体结构外侧汽车坡道处支护结构设计的优选，简要说明在进行类似工程的施工中如何从支护结构的安全、经济和环保等方面的进行分析。

汽车坡道; 基坑支护

1 现场概况

拟建场区地处交通要塞，人流量大。南侧为前门西大街，距规划红线约70m，北侧距规划红线约15m，东西两侧均为市政道路，相距分别为30m和65m。场区内自然地面与±0.000等高（±0.000对应的绝对标高为45.800m）。基坑开挖深度为11.32m和14.61m。基坑东西长约225m，南北宽约100m，基坑的开挖面积较大。拟建筑工程地上七层，地下两层。

2 工程地质条件

根据勘察报告，本工程土层按成因类型、沉积年代初步划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大类。按岩性和工程特性暂划分为5个大层及亚层，现简述如下：

表层为人工堆积的厚度为6.30～9.70m的房渣土、碎石填土①层，粉质粘土填土、粘质粉土填土①1层，细砂填土①2层及淤泥质土填土①3层；

人工堆积层以下为新近沉积的砂质粉土、粘质粉土②层，细砂、粉砂②1层。

新近沉积层以下为第四纪沉积的卵石、圆砾③层及细砂、中砂③1层；粉质粘土、重粉质粘土④层，粘质粉土、砂质粉土④1层，粘土、重粉质粘土④2层及粉砂、细砂④3层；卵石⑤层及细砂、中砂⑤1层。

3 水文地质条件

根据阶段勘察报告，有3层地下水，地下水类型及实测的地下水位情况参见表1。

表1 地下水位量测情况

拟建场区1959年最高地下水位标高为41.10m左右，近3～5年最高地下水位标高为32.10m左右（不含上层滞水）。地下水水质对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性。

4 汽车坡道处的支护方案的比选

坡道在地下停车库中的位置，取决于库内水平交通的组织情况和地下与地面之间的交通联系。概括起来，基本上有两种情况，在主体建筑之内和在主体建筑之外。

本工程西南角处的汽车坡道位于主体结构外侧（详见图1）。该坡道驶出地面部分深度相对较浅，支护结构可采用放坡，然后面层喷射混凝土即可。与主体结构相邻的部位因深度相对较深，需进行进一步支护结构的设计（该部分也是本文所要探讨的内容）。根据现场情况，其可采取如下的两种支护结构。

图1 汽车坡道平面图

方案一

采用桩锚支护结构将汽车坡道全部包含进支护结构内（详见支护平结构面图2和剖面图3）。

图2 桩锚支护结构平面图

采用该支护方案，其整体的安全性较好。汽车坡道可与主体结构同时施工。坡道的南半部分在施工至坡道口时，需将3根护坡桩破除至坡道底板标高。

图3 方案一桩锚支护剖面图

方案二

在主体结构外侧存在汽车坡道时，坡道一般不与主体结构同时施工。待主体结构施工到一定程度时（一般是施工到±0.00），再进行汽车坡道的施工。据此，支护结构可主要分为前后两个阶段。

第一阶段采用桩锚支护结构。此阶段不考虑汽车坡道的位置，只沿主体结构外墙布置护坡桩。桩锚支护结构的参数与方案一完全相同。待主体结构施工至±0.00（其主要按照主体结构施工的安排），沿着汽车坡道的坡度将护坡桩破碎至坡道底标高以下0.50m。将破碎后的护坡桩按照冠梁的方法进行施工。在土方开挖及护坡桩破碎的同时，进行第二阶段支护结构的施工。

第二阶段采用土钉墙支护结构。土钉墙坡度为1：0.49（详见土钉墙支护平面图4和剖面图5）。

图4 土钉墙支护平面图

由于拟建场区上部回填土层较厚，其直接影响到土钉成孔，若采用土钉墙支护，就可能出现土钉长度不满足设计的要求。此外，根据勘察报告显示，整个基坑的上层滞水较丰富，水的作用将大大的影响支护的质量。考虑到本工程地处交通要塞，人流量大，本着保证安全的原则，此处采用方案一桩锚支护结构较为合理。

图5 土钉墙支护剖面图

4.1 工程造价方面比较

方案一：

坡道包入护坡桩支护结构内，其工程总造价见下表2。

表2 方案一工程总造价

方案二：

坡道不包入护坡桩支护结构内，其工程总造价见下表3。

表3 方案二工程总造价

采用方案二比方案一高出53031元。该高出部分只占整个工程造价的很小一部分，可以忽略不计。但是，经济性方面还应考虑工期因素，要分析工期提前或滞后对整个工程的影响，经济效益要进行综合分析确定。

4.2 施工方面比较

方案二，在第二阶段施工时，需要破碎第一阶段施工完毕的护坡桩。由于此时主体结构的外墙已施工完成一部分，采用机械破碎护坡桩时，一定程度上增加了成品保护的难度。对于施工土钉墙，由于该汽车坡道的宽度仅为5.10m，该距离不能满足大型挖掘机所需的工作面。采用小型挖掘机能够开挖该处的土方，但其效率将受到严格的限制，大大影响其施工的进程。因此，从此方面考虑，选用方案一较为合理。

同时，本工程地理位置比较特殊，其对环境的要求极为苛刻，而土方是产生污染的主要来源，因而，从文明施工角度考虑，尽量在前期就将土方施工完毕最为合理，最好不要形成二次施工。

综上，从支护设计、造价和施工三方面作比较后可知，方案一比方案二更合理，更经济，更宜于施工。

5 结语

工程上所采用的支护系统首先在理论上应是合理的、实际应用上是可行的。在选择支护体系时，应对施工场地、施工工期等各影响因素进行综合考虑，选出适合工程的最佳施工方案。

[1] 建筑基坑支护技术规程 (JGJ120-99) [S]. 北京:中国建筑工业出版社

[2] 建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002) [S]. 北京:中国建筑工业出版社

[3] 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002) [S]. 北京:中国建筑工业出版社

[4] 尉希成,周美玲.支挡结构设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社.2004.

[5] 刘建航,侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社.1997.

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.14.027