朱 波

(大同市建勛偉業(yè)建筑有限責(zé)任公司，山西 大同 037000)

尚雅名都小區(qū)6號(hào)及4號(hào)樓基坑支護(hù)施工方案探討

朱 波

(大同市建勛偉業(yè)建筑有限責(zé)任公司，山西 大同 037000)

以大同市尚雅名都居住小區(qū)二期工程為例，對(duì)工程基坑支護(hù)方案的選擇進(jìn)行了研究，提出了采用土釘墻支護(hù)方案，并對(duì)土釘支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算過程作了闡述，說明了土釘墻的施工工藝與技術(shù)措施，確保了項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

基坑，支護(hù)，土釘墻，方案

1 編制依據(jù)

1)根據(jù)尚雅名都居住小區(qū)設(shè)計(jì)圖紙、總平面布置圖及太原市興華巖土工程勘察質(zhì)量檢測(cè)有限公司提供的地質(zhì)勘察報(bào)告，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和周邊地形、建筑物狀況進(jìn)行編制。

2)根據(jù)建設(shè)部建質(zhì)[2009]87號(hào)關(guān)于印發(fā)《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》的通知，遵循安全可靠、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約工期的原則進(jìn)行編制。

2 工程概況

本工程為大同尚雅名都居住小區(qū)二期工程，工程地址位于大同市紅旗南街，現(xiàn)開工項(xiàng)目為6號(hào)樓，4號(hào)樓后續(xù)開工，其北側(cè)與6號(hào)樓相連，基坑深度與6號(hào)樓相近，支護(hù)方式相同。其中6號(hào)樓建筑面積為16 821.05 m2，地下2層，地上18層；4號(hào)樓地下2層，地上9層。結(jié)構(gòu)形式均為框剪結(jié)構(gòu)。6號(hào)樓基礎(chǔ)采用梁式筏板基礎(chǔ)，工程開工日期2014年4月1日，竣工日期2014年4月28日。本項(xiàng)目與其他建筑相鄰較遠(yuǎn)，周圍無地下管線影響。

3 支護(hù)方案的選擇

1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形狀況及相鄰建筑物的位置與尺寸，結(jié)合工期進(jìn)度要求，經(jīng)總包企業(yè)項(xiàng)目部論證和可行性研究后認(rèn)為：該工程基坑支護(hù)主要集中在6號(hào)樓基坑的北側(cè)、東側(cè)，基坑深度在8.7 m左右，4號(hào)樓北側(cè)與6號(hào)樓相連，基坑深度相近。

2)從經(jīng)濟(jì)適宜、工期短、施工方便、安全儲(chǔ)備小的原則考慮，按照地勘報(bào)告提供的土質(zhì)分布情況，采用土釘墻支護(hù)方案，以減少基坑邊坡暴露時(shí)間長(zhǎng)和雨季邊坡受雨水沖刷而產(chǎn)生的溜坡現(xiàn)象。

4 基坑支護(hù)方案

4.1 技術(shù)準(zhǔn)備

1)熟悉基坑支護(hù)部位的地質(zhì)構(gòu)造和土質(zhì)情況，了解建筑物周邊的環(huán)境情況，掌握各類地下設(shè)施(包括上、下水、電纜、煤氣、熱力管線)管道的分布狀況，落實(shí)場(chǎng)地周邊臨近地區(qū)地表水匯流、排泄情況對(duì)基坑邊坡的影響程度。

2)對(duì)進(jìn)場(chǎng)的材料進(jìn)行外觀和物理性能檢測(cè)，對(duì)砂石及水泥進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)性能檢測(cè)和復(fù)試工作，提前進(jìn)行混凝土配合比的級(jí)配試驗(yàn)，完善混凝土配合比試驗(yàn)報(bào)關(guān)單。

3)噴射混凝土要求骨料的最大粒徑不宜大于15 mm，砂子的含水率檢測(cè)在5%～7%，使用中粗砂,其細(xì)度模數(shù)大于2.5。

4.2 土釘墻施工方案

本工程基坑開挖由東向西分段分層，先進(jìn)行6號(hào)樓施工，后延續(xù)4號(hào)樓施工。土釘墻施工方法及順序：

第一步：根據(jù)總平面布置圖進(jìn)行放線，并將建筑物的相對(duì)標(biāo)高引至相鄰建筑附近，做好控制基坑開挖深度的準(zhǔn)備工作。從6號(hào)樓的東面(與7號(hào)樓東面相連)及北側(cè)開始開挖，由東向西推進(jìn)，共分五步完成開挖、支護(hù)過程。每步挖土深度控制在1.4 m～1.5 m之間，然后清除浮土，對(duì)邊坡進(jìn)行修整，布置成孔位置。隨開挖隨支護(hù)，跟進(jìn)作業(yè)。

第二步：對(duì)暴露時(shí)間長(zhǎng)的邊坡采用塑料布覆蓋，有流砂現(xiàn)象的部位噴刷一層薄水泥砂漿，對(duì)底端處出現(xiàn)砂層的部位，采取袋裝土或砂壓住，在確?？颖诜€(wěn)定、安全的前提下，進(jìn)行下道工序施工。

第三步：確定孔點(diǎn)鑿孔，采用人工洛陽鏟進(jìn)行成孔，傾角為10°～15°，孔徑控制在80 mm～100 mm。

第四步：安設(shè)土釘鋼筋，按照土釘支護(hù)計(jì)算確定的Φ20鋼筋穿釘。

第五步：注漿采用強(qiáng)度等級(jí)為M15的水泥凈漿或水泥砂漿，水泥漿水灰比不宜超0.45～0.5，水泥砂漿的配合比宜為1∶1～1∶1.2(重量比)。

第六步：編網(wǎng)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，采用φ6鋼筋，網(wǎng)眼規(guī)格250×250。

第七步：噴射混凝土面層，噴射的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，噴射平均厚度為100 mm。

第八步：6號(hào)樓土釘墻施工完畢后，后續(xù) 4號(hào)樓延續(xù)施工。其他施工程序同上。

4.3 土釘墻施工工藝

1)成孔前應(yīng)根據(jù)土釘支護(hù)計(jì)算要求定出孔位并作出標(biāo)記及編號(hào)，當(dāng)成孔過程中遇到障礙物需調(diào)整孔位時(shí)，不得損害支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原定的安全強(qiáng)度。

2)插入土釘鋼筋前要進(jìn)行清孔檢查，以保證鋼筋的入孔深度和注漿后的保護(hù)層厚度不偏移。

3)注漿前要驗(yàn)收土釘鋼筋的安設(shè)質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求，水泥漿應(yīng)拌合均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥漿應(yīng)在初凝前用完。

4)噴射混凝土之前，應(yīng)按計(jì)算要求的間距綁扎鋼筋、固定鋼筋網(wǎng)，并符合設(shè)計(jì)規(guī)定的保護(hù)層厚度要求，鋼筋網(wǎng)片用插入土中的鋼筋固定，保證在噴射混凝土?xí)r不出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。

5)噴射混凝土的配合比，應(yīng)通過試驗(yàn)確定，為確保噴射混凝土厚度達(dá)到均勻的設(shè)計(jì)值，可在邊坡上隔一定距離打入垂直短鋼筋段，作為厚度標(biāo)志。當(dāng)噴射厚度超過100 mm時(shí)，混凝土應(yīng)分兩層噴射，一次噴射厚度不宜小于40 mm，且接縫錯(cuò)開。

4.4 土釘墻施工技術(shù)措施

1)成孔前根據(jù)計(jì)算設(shè)計(jì)要求確定孔位，并做好記錄。

土釘水平方向孔距偏差不得大于50 mm，豎直方向孔距偏差不得大于100 mm。鉆孔底部的偏斜尺寸不得大于桿的3%?？咨畈坏眯∮谠O(shè)計(jì)長(zhǎng)度，也不得大于設(shè)計(jì)的1%。

2)成孔時(shí)遇礫石、磚塊、管網(wǎng)或地下構(gòu)筑物時(shí)，孔位及其下傾角可以調(diào)整，如遇到礫石層可改用鋼管做錨桿。

3)土釘孔眼的位置必須根據(jù)受噴面實(shí)際情況和設(shè)計(jì)布置。

作土釘用的鋼筋，使用前須除銹矯直，安裝位置距孔眼中心、鋼筋插入深度不得小于設(shè)計(jì)要求的90%，安裝后不得敲擊、碰撞。

4)掛鋼筋網(wǎng)前必須將坡面清理平順使鋼筋網(wǎng)緊靠坡面，鋼筋網(wǎng)與土釘?shù)倪B接必須牢固可靠。

分層噴射混凝土?xí)r后層混凝土應(yīng)在前層混凝土終凝后進(jìn)行，如超終凝1 h以上時(shí)，則受噴面必須用水清洗；噴頭應(yīng)與受噴面垂直，其間距以0.6 m～1.2 m為宜。噴頭應(yīng)連續(xù)、緩慢橫向移動(dòng)，噴射厚度應(yīng)均勻。噴射混凝土施工終凝2 h后及時(shí)進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14 d。

5)掛網(wǎng)的土釘端部應(yīng)用Φ14的鋼筋作為壓網(wǎng)筋，固定在鋼筋網(wǎng)上并與土釘鋼筋焊接牢固。上下間距同土釘間距。

5 計(jì)算過程

1)土釘支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)。

基坑挖深8.7 m左右，基坑深度H按8.7 m取值，土釘鉆孔徑為80 mm～100 mm，與水平面夾角為10°，土釘水平間距1.4 m，豎向間距為1.4 m(見圖1)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況上部雜填土已取掉，土質(zhì)分布及含量主要為粉質(zhì)粘土，呈堅(jiān)硬狀態(tài)，故按粉質(zhì)粘土計(jì)算土釘墻。粉質(zhì)粘土的內(nèi)摩擦角φ=25°,土的重度取r=19 kN/m3,土的內(nèi)聚力取c=18 kPa，土釘與土體之間的界面粘貼強(qiáng)度取T=50 kPa，地面超荷載取q=10 kN/m2,根據(jù)粉質(zhì)粘土的液性指數(shù)IL=1,取土釘錨固體與土體極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值為30 kPa，土釘抗拉分項(xiàng)系數(shù)取1.3。

2)計(jì)算單根土釘抗拉承載力設(shè)計(jì)值。

本工程以土層作為錨桿的持力層，根據(jù)工程情況，基坑側(cè)壁的安全等級(jí)為三級(jí)，因此，單根土釘抗拉承載力設(shè)計(jì)值可按下列公式計(jì)算。

3)計(jì)算土釘在土體中所受的側(cè)壓力。

按以下公式計(jì)算：

4)計(jì)算土釘所受的拉力N。

其中，θ為土釘?shù)膬A角，取10°;Sx為土釘?shù)乃介g距,取1.4m；Sy為土釘?shù)呢Q向間距，取1.4m。

5)計(jì)算土釘長(zhǎng)度。

根據(jù)要求，取土釘?shù)木植糠€(wěn)定性安全系數(shù)Fs·d=1.3。

土釘在破壞面一側(cè)伸入穩(wěn)定土體中的長(zhǎng)度La。

經(jīng)計(jì)算得出各土釘?shù)拈L(zhǎng)度，其長(zhǎng)度由上而下分別為：

L1=12.18 m,取12 m，L2=11.36 m,取11 m，L3=10.56 m,取10 m，L4=9.74 m,取9 m，L5=8.93 m,取8 m，L6=8.11 m,取8 m。

6)計(jì)算土釘鋼筋直徑d。

取土釘?shù)木植糠€(wěn)定安全系數(shù)Fs·d=1.3。

土釘采用HRB335鋼筋取fy=335N/mm2。

7)邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算。

由于邊坡粉質(zhì)性粘土所占比例較大，呈堅(jiān)硬狀態(tài)，在土釘墻未施工前應(yīng)對(duì)其進(jìn)行必要的加固處理，因此只需進(jìn)行外部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。

其中，K1為抗滑移穩(wěn)定系數(shù);F1為抵抗滑移的力;∑N為引起滑移的力。

根據(jù)要求設(shè)土體墻寬度為8 m(按墻寬一般取基坑深度的0.4～0.8)。

F1=(8.7×8×19+8×10)tan25°=653.5 kN。

b.抗傾覆驗(yàn)算：

其中，MW為抗傾覆力矩；MO為傾覆力矩；K2為抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)。

土的自重平衡力矩：

6 結(jié)語

通過對(duì)本項(xiàng)目基坑支護(hù)方案的反復(fù)論證，滿足了土體結(jié)構(gòu)的安全及使用功能要求，為下一步基礎(chǔ)施工奠定了良好的技術(shù)支持和安全保障，確保了本項(xiàng)目的順利實(shí)施，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

On exploration for foundation pit support construction scheme at No.6 and No.4 of Shangyamingdu Complex

ZHU Bo

(DatongJianxunweiyeArchitectureCo.,Ltd,Datong037000,China)

Taking the second period project of Shangyamingdu Complex as the example, the paper indicates the selection of engineering foundation pit scheme, points out the adoption of the retaining support scheme, illustrates the calculation process of the retaining support design parameter, and explains the construction craft and technical measures of retaining walls, so as to ensure the smooth construction.

foundation pit, support, retaining wall, scheme

1009-6825(2014)30-0083-03

2014-08-14

朱 波(1976- )，男，工程師

TU463

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