袁 榮

由于本支護(hù)開挖地處繁華路段,周邊建筑物及地下管線較多,因此支護(hù)設(shè)計(jì)首先重點(diǎn)考慮了支護(hù)邊坡的安全與穩(wěn)定,確保支護(hù)周邊建筑物的安全,控制支護(hù)邊坡變形,保證周邊建筑物及管線不會變形破壞。其次,要考慮工期及經(jīng)濟(jì)問題。在工期上確保業(yè)主總體工期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),造價(jià)合理。

1 工程概況

新開河護(hù)坡工程左右兩岸共長2 220 m,其中205 m為放坡開挖,不需要支護(hù),在其余2 047 m的范圍內(nèi),由于上部雜填土及淤泥質(zhì)土層的影響,加之開挖河道周邊建筑物林立,距離支護(hù)距離不等,為保證整個(gè)支護(hù)及周邊建筑物和地下管線的安全,必須進(jìn)行支護(hù)。

2 支護(hù)工藝選擇及比較

鉆孔灌注樁結(jié)合錨桿的樁錨支護(hù)方式,以其安定可靠的支護(hù)性能,在我國的地基與基礎(chǔ)領(lǐng)域占有著舉足輕重的地位。但在施工上依然存在著施工效率低、造價(jià)偏高、工序復(fù)雜、對環(huán)境污染較大的缺點(diǎn),在本工程中建議應(yīng)用于支護(hù)開挖深度較大,離周邊建筑物較近的位置,一方面能夠充分保證周圍建筑物、地下管線和支護(hù)的安全,另一方面能夠相應(yīng)的降低工程的投入,降低成本。

土釘支護(hù)是通過在土體內(nèi)施工一定長度和分布的土釘,與土體共同作用形成復(fù)合體,彌補(bǔ)土體強(qiáng)度不足并發(fā)揮錨拉作用,使巖土體自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度潛力得到充分發(fā)揮,保證邊坡的穩(wěn)定。坡面設(shè)置鋼筋網(wǎng)噴射混凝土,起到約束坡面變形的作用,使整個(gè)坡面形成一個(gè)整體。以其結(jié)構(gòu)簡單,適應(yīng)性強(qiáng),施工機(jī)具簡單,施工靈活,污染小,噪聲低,對周圍環(huán)境的影響小,可與土方開挖同步進(jìn)行,支護(hù)費(fèi)用相對較低的優(yōu)點(diǎn)在支護(hù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但因受其被動受力的作用機(jī)理影響,對于較深的支護(hù),尤其在離建筑物較近的位置,為保證周邊建筑物和地下管線的安全,特別是在軟土地基,受土質(zhì)及地下水的影響,與當(dāng)?shù)貛r土經(jīng)驗(yàn)有較大關(guān)系。

SMW工法是使用攪拌葉片和螺旋鉆攪拌待加固土體的技術(shù),使水泥類懸濁液在原地層中與土體(Soil)攪拌混合(Maxing)形成墻體(Wall)的原位加固技術(shù)(簡稱SMW 工法),由于其插入的型鋼可以回收,施工造價(jià)相對比較便宜,而且工作效率高,可以大大縮短工期,對于在市區(qū)施工的本工程具有明顯優(yōu)勢,可以在離建筑物較遠(yuǎn),支護(hù)開挖深度超過7 m的范圍內(nèi)采用該方法進(jìn)行支護(hù)。

在本工程的工效比較見表1。

表1 在本工程的工效比較(以連續(xù)的307 m的樁錨支護(hù)段為例)

3 支護(hù)選型的確定

經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算和類比,根據(jù)不同工況選擇以下支護(hù)形式:淺支護(hù)采用土釘墻支護(hù)、較深支護(hù)且離周邊建筑物較遠(yuǎn)區(qū)段采用SMW工法支護(hù)、支護(hù)深且周邊建筑物較近區(qū)段采用大直徑灌注樁加錨桿支護(hù)形式。

4 典型區(qū)段設(shè)計(jì)成果

4.1 土釘墻支護(hù)

該段為里程號0+054～0+503段的支護(hù)形式,支護(hù)深度4.5 m～6.2 m,支護(hù)設(shè)計(jì)維持原設(shè)計(jì)方案。其支護(hù)簡圖及設(shè)計(jì)成果如圖1,表2所示。

表2 土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)成果表

邊坡支護(hù)前最危險(xiǎn)滑弧K=0.593,支護(hù)后最危險(xiǎn)滑弧K=1.316＞1.3(規(guī)范值)。

4.2 SMW工法支護(hù)

該支護(hù)類型支護(hù)范圍內(nèi),按支護(hù)深度及地層條件不同分為3種情況,地面均布載荷取15 kPa,條形載荷按周邊8 m距離外樓房載荷取值155 kPa,采用SMW工法與預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)合的支護(hù)體系。其支護(hù)簡圖及設(shè)計(jì)成果如圖2,表3所示。

表3 SMW工法支護(hù)設(shè)計(jì)成果表

表4 樁錨支護(hù)設(shè)計(jì)結(jié)果表

4.3 樁錨支護(hù)

該支護(hù)類型支護(hù)范圍為周邊建筑物距離較近的區(qū)段,在原有支護(hù)設(shè)計(jì)成果上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),樁體用1 000 mm直徑灌注樁,樁間距為1.2 m,樁間土可采用短土釘加排水結(jié)構(gòu)支護(hù),此項(xiàng)措施可避免帷幕施工困難,工期拖長的弊端,同時(shí)節(jié)約造價(jià)。支護(hù)深度9 m,地面均布載荷取15 kPa,條形載荷按周邊3 m距離外樓房載荷取值150 kPa,采用灌注樁加兩道預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)體系。其支護(hù)簡圖及設(shè)計(jì)成果如圖3,表4所示。

5 結(jié)語

邊坡支護(hù)的本質(zhì)要點(diǎn)就是止水擋土以供坑內(nèi)安全施工。土釘墻成功解決了支護(hù)邊坡的強(qiáng)度及穩(wěn)定性問題;樁錨支護(hù)整體剛度好,控制變形能力強(qiáng),支護(hù)安全可靠,位移小,工藝成熟,質(zhì)量較易控制;SMW法由于插入的型鋼可以回收,相對施工造價(jià)合理,整體剛度好,控制變形較強(qiáng),設(shè)備、人員投入少,施工效率高,環(huán)境污染少,機(jī)械化程度高,操作及控制手段簡單。針對不同的邊坡采取的支護(hù)形式完全滿足了臨近建筑物穩(wěn)定要求及周圍管線變形要求;盡管施工期處于雨季,但仍按預(yù)定工期順利進(jìn)行,滿足了工期要求;工程造價(jià)在預(yù)算范圍內(nèi),造價(jià)可控。

[1]薛志鋒.公路邊坡常見支護(hù)方法簡介[J].山西建筑,2008,34(26):279-280.

[2]CECA 96∶97,基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[3]JGJ 120-99,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].