【摘要】隨著高層建筑的不斷發(fā)展,基坑支護工程已成為高層建筑基礎工程中的重要技術之一。在施工中應根據(jù)不同的技術、設備和地質(zhì)條件,選擇經(jīng)濟、合理的支護施工方案,是保證工程質(zhì)量的重要措施。一個成功的深基坑支護設計方案應當經(jīng)濟合理、安全可靠、施工技術可行。本文針對某工程土質(zhì)及周圍環(huán)境情況,通過對各種支護方案選擇及經(jīng)濟特點,確定了該工程采用土釘墻支護方案,比較合適,依據(jù)基坑支護技術規(guī)范,以下介紹此工程對支護方案的選擇、支護施工技術措施、支護施工流程進行闡述和討論。
1、工程概況
某工程位于烏市腫瘤醫(yī)院旁,南側為市一環(huán)主要干道,西臨昆明北路,東側為新市區(qū)法院,北側為一學校,占地面積7000m2,總建筑面積45000m2,地面建筑分三部分,主樓為24層通廊式框架高層住宅。南北兩側分別為10層寫字樓及六層住宅樓。設地下室二層,負一層為商用區(qū),負二層為地下車庫?;由疃葹?1-9m南北向有坡度南高北底。
2、以下簡介常用深基坑支護類型
2.1土釘墻支護。
2.2攪拌樁支護。
2.3柱列式灌注樁、排樁支護。
2.4內(nèi)支撐和錨桿支護。
2.5鋼板樁支護。
2.6地下連續(xù)墻支護。
3、施工場現(xiàn)工程地質(zhì)條件概述
場地土層自上而下依次為:
3.1、人工填土,主要為部分垃圾雜填土,主要由粘性土、碎石、磚塊部分生活垃圾等組成,含硬雜質(zhì)30%左右,成分復雜,密度程度不均勻,層厚為0.50~0.80m。3.2、第四系淤積淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,灰黃色、呈飽和,軟塑狀態(tài),基本均勻分布,層厚2.00~3.50m。
3.3、砂礫層灰黑色戈壁土,含約10~25%的圓礫與砂的混合物、呈飽和,中密狀態(tài),層厚6.00~8.00m。
3.4、地下水,經(jīng)勘察,均未遇見地下水。由于砂礫層屬強透水性地層,為確保周邊建筑物正常使用,避免因降雨或排水引起基坑壁沉降而引起坍塌、滑坡事故。
4、支護方案選擇的影響因素
4.1基坑平面的幾何尺寸,開挖深度,防水抗?jié)B要求;
4.2地下工程的類型、特點,建筑物基礎結構及上部結構類型;
4.3場地的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件;
4.4基坑圍護結構所受的土壓力、地面超載等因素;
4.5基坑周邊建筑物、道路、地下管線、市政設施地下水位對基坑施工的特殊要求等;
4.6施工技術、排水方法、施工作業(yè)設備、材料等對基坑支護結構的適用性;
4.7根據(jù)可行性、安全性、工期、造價進行綜合比較優(yōu)化選擇圍護結構方案類型。
5、工程現(xiàn)場實際情況
5.1南邊為城市主要道路,地下管網(wǎng)、地下電纜及光纜等管線較多,埋深在-2.0m左右,不能對其造成破壞影響。
5.2東側為法院和一條小區(qū)道路及綠化帶。西側距離道路6米,由于場地窄小靠近基坑西側3米處搭建二層臨舍,其它方向無建筑物。
6、設計原則
6.1設計方案是根據(jù)建筑基坑總平面圖范圍,場地巖土工程條件,場地周邊環(huán)境條件及基坑開挖深度等要求確定。
6.2地面一般附加荷載為q=10~15Kpa,東側原有建筑物離基坑7米,基坑西側3M處是二層臨建,因此基坑四周附加荷載均不超過150Kpa因此基坑四周安全等級為二級,重要系數(shù)ro取值為1.00。
7、基坑支護方案選擇
基坑支護的方案類型有放坡、護壁樁、錨桿、噴錨、柱列式灌注樁、排樁支護、內(nèi)支撐和錨桿支護、鋼板樁支護、地下連續(xù)墻支護等,各種方案都有其優(yōu)點和局限性,因此,選擇合理的方案是保證基坑支護工程質(zhì)量和施工安全的關鍵。該工程在深入掌握和研究已有工程地質(zhì)資料和周邊環(huán)境條件的基礎上,進行多種方案的分析,論證,根據(jù)以上工程現(xiàn)場實際情況及經(jīng)濟成本等多方因素考慮,最終選擇了既經(jīng)濟又能滿足工程需要的土釘墻支護方案。
8、基坑開挖預警措施
施工開挖過程中,基坑頂部的側向位移與當時的開挖深度之比,如超過2%-5%數(shù)值時,應密切加強觀察并及時對支護采取加固措施。當發(fā)現(xiàn)基坑頂位移超標,地面裂縫較大時,土釘墻部分應采用加密土釘或打預應力土釘?shù)姆椒ń鉀Q,及時消除隱患。
9、土釘支護工程的施工流程
9.1、此工程基坑壁按80度放坡;當基坑頂面有放坡的余地時,放坡的坡角盡量放緩,錨桿自上而下兩米一排,需設四排間距1500mm,第一層錨桿錨入護壁深度6000mm@1500mm、第二層5000mm@1500mm、第三層4000mm@1500mm、第四層3000mm1500mm
9.2、錨桿成孔施工各技術參數(shù)允許偏為:孔深:±50mm,孔徑:±5mm,孔距:±100mm,成孔傾角:±5%。支護要求分層自上而下進行基坑開挖,邊挖邊支護。第一層挖深2.0m,往下每層挖深不超過1.8m,基坑側面留0.10m以便修土坡,坡度為80度。
9.3、施工工藝流程:放線修坡——打入錨桿——注漿——掛鋼筋網(wǎng)——焊接加強筋——噴射砼——養(yǎng)護——測量。當錨桿完成注漿后,在坑壁上掛Φ6.5鋼筋網(wǎng),網(wǎng)孔200×200,并通過Φ16@1800×1800加強筋與錨桿主筋焊牢,然后噴射砼,噴射作業(yè)層分段施工,噴層厚度為100mm,一次噴射厚度為50mm,分兩層噴射。砼標號為C20,及時加強養(yǎng)護,使其強度穩(wěn)定,不至于出現(xiàn)裂縫。
9.4、施工安全監(jiān)測
9.4.1、監(jiān)測內(nèi)容:水平位移及坡頂沉降,預應力錨桿的預應力監(jiān)測。在支護施工階段,要每天監(jiān)測1次,在完成開挖,基坑四壁變形趨于穩(wěn)定的情況下,可適當減少監(jiān)測次數(shù),直到支護退出工作為止。
9.4.2、對支護位移的監(jiān)測,包括水平和垂直沉降,測點設在基坑四周,每邊3個。另外,還特別加強雨天和雨后監(jiān)測,以及對各種危及支護安全的水害來源進行仔細觀察,發(fā)現(xiàn)問題分析原因并及時采取有效措施予以解決。
10、結語
實踐證明,該方案在本工程的實施過程中,成功地解決了深基坑支護問題,確保了施工質(zhì)量和安全,取得了良好的效益。深基坑工程的施工是一個循序漸進的過程,施工單位應按先設計、后施工的程序施工,并盡量做到邊施工、邊監(jiān)測,還要遵循“分層開挖,先撐后挖,隨挖隨撐,對稱均衡,限時限量”的原則,杜絕盲目施工和野蠻施工的現(xiàn)象,加強對整個深基坑施工過程的控制,保證工程順利、安全地完成。土釘支護技術能有效調(diào)用土體自身的強度和自身的穩(wěn)定性,是提高巖土工程穩(wěn)定性和解決復雜巖土工程穩(wěn)定問題最經(jīng)濟最有效的方法之一。盡管土釘支護技術從設計計算理論到施工工藝,仍需改進和完善。但伴隨著地區(qū)經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,土釘支護技術以其顯著的造價、經(jīng)濟、施工工藝等方面的優(yōu)點,在新疆地區(qū)開始得到廣泛運用。