張訓(xùn)玉 ,牛建軍
(1.吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院,長春 130012,2.北京市地質(zhì)工程公司,北京 100143)
隨著國家推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化的重大戰(zhàn)略部署,各地高層建筑大量增加,進(jìn)而促進(jìn)城市地下空間的開發(fā),產(chǎn)生了越來越多的深基坑工程。但此類建筑多在繁華地段,周邊環(huán)境復(fù)雜,致使深基坑支護(hù)變的越來越困難?,F(xiàn)以中節(jié)能(江西)總部基地基坑支護(hù)工程,對復(fù)雜條件下錨桿支護(hù)所遇到的問題進(jìn)行分析、優(yōu)化設(shè)計(jì),提出解決方案,并取得了良好的效果。
江西省南昌市中節(jié)能(江西)總部基地項(xiàng)目位于南昌市高新開發(fā)區(qū)艾溪湖東側(cè),占地28366m2。本項(xiàng)目擬建建筑結(jié)構(gòu)外墻東側(cè)約14m為基礎(chǔ)埋深約8.5m的保利香檳國際樓盤(多層建筑),已有建筑采用端承樁的基礎(chǔ)形式,端承樁樁長約25.5m。本項(xiàng)目地下為三層車庫,基坑開挖深度14.70~17.70m。
建筑場地原有地面高低不平,最大高差約2.20m。結(jié)構(gòu)±0.00絕對高程為21.30m,本工程以相對標(biāo)高-14.7m進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。場地各土層如下。
素填土:呈雜色,主要由粉質(zhì)粘土組成,含少量植物根莖,近期回填,未經(jīng)壓密處理,結(jié)構(gòu)松散,壓縮性高,全場地均有分布。揭露層厚0.50~3.50m。
粉質(zhì)粘土:黃褐色、棕紅色,呈可-硬塑狀,干強(qiáng)度及韌性中等,中等壓縮性,無搖振反應(yīng),刀削面較光滑,底部手捏具砂感。全場地分布,揭露層厚4.00~7.50m,層頂埋深0.50~3.50m。
細(xì)砂:黃褐色、淺黃色,濕-飽和,稍密,主要礦物成分為石英、長石、云母等,頂部含泥質(zhì)。全場地分布,揭露層厚為6.00~9.70m,層頂埋深6.20~8.60m。
粗砂:黃褐色、淺黃色,飽和,中密,主要礦物成分為石英、長石、云母等。全場地分布。揭露層厚為2.70~5.90m,層頂埋深13.50~16.80m。
礫砂:黃褐色、淺黃色,飽和,中密,主要礦物成分為石英、長石以及硅質(zhì)巖等,底部含少量卵石,呈次圓、渾圓狀,粒徑大于2mm的顆粒含量約占總質(zhì)量的40%,底部顆粒逐漸變粗,粒徑大者達(dá)3cm。全場地分布,揭露層厚為9.70~13.60m,層頂埋深17.30~21.50m。
工程東側(cè)支護(hù)采用土釘墻+護(hù)坡樁(Φ800@1400)+預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù),樁長15.30m,樁頂位于-5.00m,樁頂以上以1 : 0.3放坡做土釘墻支護(hù),樁頂及-8.0m、-11.0m位置各設(shè)置一道錨桿,第二道和第三道為三樁兩錨(圖1)。
圖1 基坑?xùn)|側(cè)樁錨支護(hù)剖面圖
圖2 基坑?xùn)|側(cè)錨桿與保利香檳樓盤基礎(chǔ)樁平面關(guān)系示意圖
因第一道、第二道錨桿長21m,第三道錨桿長19m,所以錨桿將深入到保利香檳國際樓盤的基礎(chǔ)中。為躲避基礎(chǔ),部分錨桿將改變角度和入射位置,如下圖所示(圖2):
考慮到錨桿在改變角度和位置的情況下,還有可能再深入到結(jié)構(gòu)下部時遇到障礙,擬采用如下備選方案施工:局部不能正常正孔的錨桿調(diào)為四道短錨桿,即樁頂及-7.5m、-10.0m、-12.5m位置各設(shè)置一道預(yù)應(yīng)力錨桿。以最長距離進(jìn)行施工,最短為13.5m。另在相鄰兩道錨桿間設(shè)計(jì)三道花管壓密注漿,花管長度13.5m,采用直徑為Φ40mm焊管,進(jìn)行土體注漿加固(圖3)。
圖3 基坑?xùn)|側(cè)樁錨支護(hù)剖面圖(備用方案)
根據(jù)設(shè)計(jì)方案,錨桿施工要達(dá)到設(shè)計(jì)深度需躲避保利香檳基礎(chǔ)樁,而部分錨桿施工時需改變?nèi)肷浣嵌确侥苓_(dá)到設(shè)計(jì)要求。此種方法(圖2)不但會浪費(fèi)人力和時間,而且也未必會躲避開障礙。而備用方案(圖3)要分7層進(jìn)行施工,會浪費(fèi)大量的人力、物力和時間。具體參數(shù)見表1和表2。
故對錨桿施工進(jìn)行優(yōu)化。錨桿支護(hù)采用預(yù)應(yīng)力錨桿,鉆孔采用MDL-135D型鉆機(jī),鉆桿長度2m或1.5m。預(yù)應(yīng)力筋采用鋼絞線。預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)參數(shù)見表3。
表1 基坑?xùn)|側(cè)錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)(備用方案)
表2 注漿花管技術(shù)參數(shù)(備用方案)
MDL-135D鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器采用雙液壓馬達(dá)驅(qū)動,輸出扭矩大,回轉(zhuǎn)中心較同類產(chǎn)品低,大大提高了鉆機(jī)鉆孔的平穩(wěn)性。采用履帶行走底盤使用不同地面環(huán)境,采用了夾持卸扣器可以自動拆卸鉆桿和套管,降低了工人的勞動強(qiáng)度,提高拆卸效率,并降低危險。
鉆機(jī)鉆孔避開了保利香檳樓盤的基礎(chǔ)樁,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的孔深、孔徑。而采用鋼絞線的預(yù)應(yīng)力筋,由于鋼絞線具有彎曲性,可順利放入到成孔中,之后經(jīng)過注入水泥漿、張拉等工序完成了錨桿支護(hù)工程。
保利香檳樓盤的基礎(chǔ)樁和與其接觸的沙土強(qiáng)度、硬度大于遠(yuǎn)離基礎(chǔ)樁的沙土,這就使錨桿鉆機(jī)的鉆桿在鉆入過程中,會尋求相對軟的方向鉆入,而鉆桿又能產(chǎn)生一定的角度,從而順利的躲過基礎(chǔ)樁達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的深度。而鋼絞線本身的特性使其能順利的沿著成孔到達(dá)指定位置。
表3 基坑?xùn)|側(cè)錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)
[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-2012)[S]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.
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