張訓玉

(北京市地質(zhì)工程公司, 北京 100039)

0 引言

隨著城市建筑大量增加,促進了城市地下空間的開發(fā)利用.地鐵工程是現(xiàn)代城市建設(shè)的發(fā)展方向,涉及到大量的地下基坑工程,基坑支護變得越來越復雜,北京市城市建設(shè)基坑的深度甚至達到30m.下面將以北京市第三十五中學為例,介紹工程地質(zhì)復雜條件下,基坑支護方案的選擇及工程安全控制措施.

1 基坑工程簡介

北京市第三十五中學1#、2#樓建設(shè)工程為地上3～4層、地下2層,地下建設(shè)施工基坑開挖深度8.40～11.3m.

2 基坑巖土工程地質(zhì)簡況

建設(shè)場區(qū)位于金溝河故道,場地基本平坦,地面標高49.11～51.00m.勘探深度50m揭露的土層如下.

(1)人工堆積

①雜色,稍濕,稍密渣土;

(2)第四紀沉積

②-1層砂質(zhì)粉土及粘質(zhì)粉土,黃棕色,濕,中密～密實;

②-2層粉質(zhì)粘土及重粉質(zhì)粘土,黃棕色,很濕,可塑;

②-3層細砂及粉砂,黃棕色,濕,密實;

②-4層卵石,雜色,濕,中密;

②-5層粉質(zhì)粘土,黃棕色,很濕,可塑.

工程勘察期,于20m深的鉆孔中未見地下水位,基坑局部有上層滯水.該區(qū)近幾年地下潛水埋深大于20m.

3 工程支護設(shè)計方案

工程設(shè)計初期,采用復合土釘墻、護坡樁加錨桿分6段進行支護.后期為保證風井及冷卻塔的正常使用,在地鐵四號線新街口站風井、冷卻塔臨近處采用人工挖孔樁加錨桿、人工挖孔樁加支撐支護,具體參數(shù)如下.

(1)Ⅰ、Ⅱ段護坡樁、預應力錨桿:在魯迅故居西側(cè)及北側(cè)部分坡段距離基坑開挖線較近部位,采用護坡樁+預應力錨桿支護.樁頂位于自然地面,樁身設(shè)置一道預應力錨桿,一樁一錨;連梁(高X寬)為500X600,配筋為6Φ20,箍筋為Φ6.5@200,澆筑C25混凝土.樁間掛網(wǎng)采用20mm規(guī)格的鋼板網(wǎng),用射釘槍及"T"型釘固定在樁及坡面上.外噴厚度為30～50mm的混凝土,其水泥、砂、石配合比為1∶2∶2.護坡樁及預應力錨桿技術(shù)參數(shù)如表1～2.

(2)Ⅰ段土釘墻:1#樓基坑支護深度為8.4m,遠離魯迅故居坡段擬以1:0.2放坡做土釘墻支護.邊坡面層掛φ6.5 @200X200鋼筋網(wǎng),每排土釘橫向設(shè)置一根Ф20通筋,通筋與土釘主筋端部以"L"型焊接牢固,然后噴射素混凝土(厚約80～100mm).其混凝土水泥、砂、石配合比為1:2:2,強度達到C20.土釘墻技術(shù)參數(shù)如表3.

表1 Ⅰ、Ⅱ段護坡樁技術(shù)參數(shù)表

表2 Ⅰ、Ⅱ段護坡樁預應力錨桿技術(shù)參數(shù)

表3 Ⅰ段土釘墻技術(shù)參數(shù)

(3)Ⅱ、Ⅲ段土釘墻:2#樓(體育場)邊坡支護深度10.6m及11.3m部分,擬以1:0.2放坡加兩道預應力錨桿做復合土釘墻支護.邊坡面層掛φ6.5 @200X200鋼筋網(wǎng),每排土釘橫向設(shè)置一根Ф20通筋,通筋與土釘主筋端部以"L"型焊接牢固,然后噴射素混凝土(厚約80～100mm),混凝土水泥、砂、石配合比為1:2:2,強度達到C20.土釘墻技術(shù)參數(shù)列入表4.

表4 Ⅱ、Ⅲ段土釘墻技術(shù)參數(shù)

注:Ⅱ段土釘墻為1～6道;Ⅲ段土釘墻為1～7道.

(4)Ⅳ段噴錨:1#樓西北角及西側(cè)中間段,以1:0.6放坡掛網(wǎng)噴砼支護.邊坡面層掛鋼板網(wǎng),以間距1.5m梅花形打入長50cmФ14 T型摩擦土釘,然后噴射素混凝土(厚約30～50mm),混凝土水泥、砂、石配合比為1:2:2,強度達到C20.

(5)地鐵四號線風井及冷卻塔處為重點設(shè)計,分三段進行支護.

風亭東側(cè)采用護坡樁加內(nèi)支撐支護,參數(shù)如表5、6.連梁技術(shù)參數(shù)(高X寬)為600X800,配筋為6Φ14, 8Φ16,箍筋為Φ10@200,Φ10@400,澆筑C30砼.

表5 護坡樁技術(shù)參數(shù)

表6 內(nèi)支撐參數(shù)

表7 護坡樁技術(shù)參數(shù)

表8 預應力錨桿技術(shù)參數(shù)

冷卻塔東側(cè)采用護坡樁加錨桿支護.冷卻塔南側(cè)采用護坡樁加錨桿支護,參數(shù)如表7、8.

具體支護分段位置見圖2.

4 施工重點控制

本工程西北角緊鄰地鐵四號線新街口站風井及冷卻塔處,采用人工挖孔樁和內(nèi)支撐.

(1)人工挖孔樁

人工挖孔樁施工地下障礙物識別及施工安全控制.挖孔樁施工過程中要保持現(xiàn)場巡視, 對開挖過程中遇到的不明管線進行識別, 并對照管線圖進行確認.在施工過程中, 如發(fā)現(xiàn)圖紙未標識的通訊電纜、備用光纜, 應及時保護.

人工挖孔樁施工應按照操作規(guī)程進行,邊挖邊護壁,保證足夠養(yǎng)護時間, 防止支護強度不足造成塌方;挖孔照明采用低壓照明燈, 保持孔底通風, 保證施工安全.在施工過程中關(guān)注風井及冷卻塔的位移及沉降變化,如發(fā)現(xiàn)異常情況,應采取措施,以保證施工安全.

(2)內(nèi)支撐施工

內(nèi)支撐(也叫鋼支撐)的穩(wěn)定性是控制基坑穩(wěn)定的重要因素,須嚴格按設(shè)計要求選用、安設(shè).鋼支撐的架設(shè)須準確到位,按設(shè)計圖的要求施加預應力.鋼支撐應隨挖隨撐,避免造成維護結(jié)構(gòu)變形.在基坑開挖及主體結(jié)構(gòu)施工期間,嚴禁施工機具碰損支撐系統(tǒng).從鋼支撐架設(shè)到拆除的整個施工過程中,必須保證穩(wěn)定及強度變形的要求.

5 結(jié)語

北京市目前采用的主要基坑支護方式,有護坡樁、錨桿、土釘墻、內(nèi)支撐等,一般采用幾種支護方式組合以提高安全性.設(shè)計及施工工作要緊密結(jié)合周邊環(huán)境條件進行,既要利用多種支護方式組合提高基坑安全可靠性, 又要考慮降低基坑支護的造價,因地制宜施工.

北京市第三十五中學基坑項目緊臨地鐵站的風井及冷卻塔,因作業(yè)面小,機械無法施工.因此,根據(jù)實際情況采取了樁錨支護、復合土釘墻和樁加內(nèi)支撐方案,取得了良好的支護效果.

[1] 顧曉魯, 錢鴻縉, 劉惠珊.地基與基礎(chǔ)(第三版) [M ].北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2003.

[2] 尉希成.支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊[M ].北京: 中國建筑工業(yè)出版社,1997.

[3] 陳禮儀, 胥建華.巖土工程施工技術(shù)[M ].四川成都: 四川大學出版社, 2008.

[4] 茅均標, 周旭榮, 茅軍念, 朱曉瓊.北京創(chuàng)世紀大廈工程深基坑邊坡支護設(shè)計與施工.探礦工程(巖土鉆掘工程), 2006(5):1～4.