盧建榮 吉延梅
摘要:近年來(lái),建筑基坑越來(lái)越深,并且很多深基坑邊坡緊鄰建筑物。深基坑的出現(xiàn),給建筑施工及管理帶來(lái)了很大的困難,時(shí)常發(fā)生一些事故,給施工單位造成很大的損失,也嚴(yán)重威脅這人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此,深基坑支護(hù)的施工必須做到精心設(shè)計(jì)、精心施工。本文通過(guò)展示基坑支護(hù)的工程實(shí)例,介紹了深基坑支護(hù)中應(yīng)當(dāng)注意的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),指出了各個(gè)環(huán)節(jié)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法。
關(guān)鍵詞:深基坑;支護(hù)結(jié)構(gòu);排樁;水泥土墻;土釘墻
中圖分類(lèi)號(hào):TV551文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1.基坑支護(hù)的概念及特點(diǎn)
基坑支護(hù)就是在狹窄的場(chǎng)地施工時(shí)(如:深基礎(chǔ)、地下室或地下構(gòu)筑物)為了防止深基坑開(kāi)挖造成臨近已有建筑物地基沉降、傾斜、開(kāi)裂或側(cè)向位移,影響居民正常生活等問(wèn)題的出現(xiàn)。為了保證工程安全、順利施工,常常需要在深基坑的四周設(shè)置一種特殊的臨時(shí)性輔助結(jié)構(gòu)物。支護(hù)結(jié)構(gòu)的體系很多,本工程實(shí)例采用排樁、水泥土墻、土釘墻支護(hù)相結(jié)合的支護(hù)形式。
2.工程概況
東營(yíng)華納大廈位于東營(yíng)市西二路以北。本工程地上26層,地下二層,地下剪力墻結(jié)構(gòu),地上框架結(jié)構(gòu)?;訛榫匦危叽?8.6×19.8 m2,基坑?xùn)|側(cè)5米左右為一個(gè)臨時(shí)車(chē)庫(kù),東側(cè)20米左右為居民樓,居民樓基礎(chǔ)形式為天然地基淺基礎(chǔ);西側(cè)5米左右為2F臨時(shí)建筑;南側(cè)為居民區(qū)通道,無(wú)放坡條件;僅基坑北側(cè)為空地,存在放坡條件?;A(chǔ)埋深為7.00米,地下水位埋深約1.5米,基坑側(cè)壁土質(zhì)為雜填土、中密的粉土、可塑的粉質(zhì)粘土,開(kāi)挖深度范圍內(nèi)各土層厚度及指標(biāo)見(jiàn)表1。
各土層厚度及指標(biāo)表1
序號(hào) 地層巖性 層底埋深(米) 層厚(米) 重度 剪切試驗(yàn)(q) 剪切試驗(yàn)(UU)
γ(KN/m3) Ck
(kPa) Фk
(度) Ck
(kPa) Фk
(度)
1 雜 填 土 1.00~1.50 1.00~1.50 / / / / /
2 粉土 4.00~5.50 3.20~4.50 19.4 8 27.7 / /
3 粉質(zhì)粘土夾粉土 7.50~8.60 2.50~3.90 19.2 12 8.6 10 6.1
4 粉土 12.80~14.80 5.30~6.70 19.7 4.9 24.2
3.基坑支護(hù)方案的選擇
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件,綜合考慮地面超載情況,決定基坑南側(cè)采用鉆孔灌注樁排樁支護(hù);東西兩側(cè)采用雙排水泥土攪拌樁加土釘墻支護(hù),水泥土攪拌樁兼做止水帷幕;北側(cè)采用1:0.5放坡,土釘墻支護(hù)?;咏邓桨笧榛觾?nèi)側(cè)雙排輕型井點(diǎn)降水,坑外回灌。
1)鉆孔灌注樁排樁支護(hù)設(shè)計(jì)
基坑南側(cè)為家屬區(qū)通道,地面除人和車(chē)等動(dòng)荷載外,無(wú)其它地面堆載,依據(jù)場(chǎng)地周邊條件,基坑邊坡地面超載取20KPa。
經(jīng)分析驗(yàn)算擋墻被動(dòng)土壓力,主動(dòng)土壓力及其力矩(圖1),
設(shè)計(jì)排樁長(zhǎng)度16.0m,樁徑600mm ,采取柱列式排列,間距1m。樁頂以冠梁連接。在標(biāo)高-2.5m處設(shè)置錨桿一排,錨桿采用φ38-3合金鋼管,長(zhǎng)度12m,錨桿之間以腰梁連接。錨桿水平間距2m,傾角為15°,錨固體采用水泥砂漿,其強(qiáng)度等級(jí)不宜低于M10。鉆孔灌注樁排樁支護(hù)剖面(圖2)。
2)水泥土攪拌樁支護(hù)及土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)
依據(jù)場(chǎng)地周邊條件,基坑邊坡地面超載取40kPa,基坑?xùn)|西兩側(cè)部分采用開(kāi)挖放坡混凝土噴面與深層攪拌樁止水帷幕相結(jié)合方案。止水帷幕使用雙排套樁,樁與樁咬合0.1m;攪拌樁樁長(zhǎng)7.0m左右,樁徑0.5m,樁端標(biāo)高-3.5m左右。樁端以上采用1:0.5放坡,土釘墻支護(hù),自地面以下1m布置土釘兩排,土釘豎向間距1.5m,水平間距2m,長(zhǎng)度均為5m。土釘與水平夾角15°(圖3)。
北側(cè)采用土釘墻支護(hù),自水平地面1.5m以下布設(shè)3排土釘,豎向與水平間距均為2m,長(zhǎng)度分別為5m,4m,3m(圖4)。
土釘成孔直徑不小于80毫米;鋼筋網(wǎng)6.5@250×250mm,現(xiàn)場(chǎng)扎絲綁編,面層噴射混凝土C20,厚度80~100mm。土釘分布網(wǎng)格狀布置,所使用的鋼筋均為Ⅱ級(jí)鋼筋,土釘成孔并放人鋼筋后,向孔內(nèi)壓注水泥漿,注漿形式為重力式,水泥漿水灰比為0.5,水泥采用普通P.032.5硅酸鹽水泥。水泥漿強(qiáng)度應(yīng)不低于12MPa,且3天強(qiáng)度不低于6MPa。用以促進(jìn)早凝和控制泌水的外加劑摻量約為2% 一3%(以所用水泥的重量計(jì)),鋼筋網(wǎng)緊貼土釘鋼筋側(cè)面,沿橫向焊上鋼筋作為附加的加強(qiáng)筋。面層噴射混凝土厚度8O毫米,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20。混凝土初定配合比為水泥:砂子:碎石=1:2:2(重量比),且混凝土面板的3天強(qiáng)度不小于1OMPa。
4.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)
為在基坑開(kāi)挖期問(wèn),確?;邮┕ぐ踩?,擬對(duì)基坑邊坡進(jìn)行施工監(jiān)測(cè),其監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下:支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)測(cè);地表開(kāi)裂狀態(tài)(位置、裂縫寬度)的觀(guān)察;基坑滲漏水和基坑內(nèi)外的地下水位變化。對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的監(jiān)測(cè)采用沿基坑周邊布置觀(guān)測(cè)點(diǎn),布點(diǎn)原則是:在變形最大、受力最大及局部地質(zhì)條件最為不利的地段設(shè)置觀(guān)測(cè)點(diǎn)。同時(shí)觀(guān)測(cè)點(diǎn)間距應(yīng)按不大于30m的規(guī)定布置。基坑四周共布置水平位移觀(guān)測(cè)點(diǎn)13個(gè)。在支護(hù)施工階段,每天監(jiān)測(cè)1次,在完成基坑開(kāi)挖、變形趨于穩(wěn)定的情況下,可適當(dāng)減少監(jiān)測(cè)次數(shù)。自基坑開(kāi)挖施工至地下二層地下室出地面,共歷時(shí)3個(gè)月,測(cè)得基坑施工過(guò)程中,基坑頂部土體除南側(cè)由于施工超挖,造成錨桿施工不及時(shí),初期水平位移量37毫米,最終位移量44毫米外,其余各邊水平位移量均小于12毫米,符合規(guī)范對(duì)基坑變形控制的設(shè)計(jì)要求。
5.應(yīng)急響應(yīng)
根據(jù)基坑水平位移的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù),啟動(dòng)相應(yīng)級(jí)別的應(yīng)急響應(yīng):當(dāng)邊坡頂部水平位移達(dá)到l5毫米,開(kāi)始二級(jí)應(yīng)急措施:觀(guān)測(cè)變形工作連續(xù)進(jìn)行,觀(guān)測(cè)儀器一直安放,不得移動(dòng),監(jiān)測(cè)周期每6—8小時(shí)一次。對(duì)重要部位,進(jìn)行加固處理,如加錨桿,補(bǔ)樁,壓力注漿補(bǔ)強(qiáng)等。當(dāng)邊坡頂部水平位移達(dá)到23毫米,開(kāi)始一級(jí)應(yīng)急措施:安排相關(guān)人員進(jìn)行搶險(xiǎn)工作,暫停所有基坑工程,安排采用挖土機(jī)坡腳堆土,壓鎮(zhèn)坡腳;對(duì)坡頂進(jìn)行卸載,必要時(shí)摘掉局部土方,放一級(jí)臺(tái)階。加強(qiáng)觀(guān)測(cè)力度,施工觀(guān)測(cè)變形工作連續(xù)進(jìn)行,觀(guān)測(cè)儀器一直安放,不得移動(dòng),監(jiān)測(cè)周期每0.5—1小時(shí)一次。
結(jié)語(yǔ):
本文以東營(yíng)市某項(xiàng)目的深基坑支護(hù)工程為例,對(duì)深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有益的實(shí)踐,現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果表明,該設(shè)計(jì)方案達(dá)到了預(yù)期的效果,保證了支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全使用,同時(shí)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
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