陳錦龍
摘 要:信息化數(shù)據(jù)過(guò)程監(jiān)測(cè),便于進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,及時(shí)排除基坑支護(hù)施工安全隱患,優(yōu)化施工方案。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè);數(shù)據(jù)分析;優(yōu)化方案
一、工程概況
本工程位于北京市石景山魯谷地段,場(chǎng)地東側(cè)為石景山區(qū)政府,北側(cè)為石景山路,西側(cè)為銀河大街,工程地上21層,地下三層,基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深-14.50m。
二、場(chǎng)地工程地質(zhì)條件及地質(zhì)構(gòu)造
場(chǎng)地地貌位置屬永定河沖洪積扇上部,地形北高南低,局部起伏較大。
場(chǎng)地處于北京西山與東部平原交接邊緣,地質(zhì)歷史上構(gòu)造活動(dòng)較強(qiáng)烈,場(chǎng)地東側(cè)為八寶山斷裂和黃莊—高麗營(yíng)斷裂,斷裂的走向均為NE60~75°,傾向SE,傾角34~45°八寶山斷裂為壓扭性質(zhì)的斷裂,全長(zhǎng)約60~70Km,其主斷裂面是震旦亞界超覆在中生界及古生界地層之上,在八寶山地段表現(xiàn)為 震旦亞界硅質(zhì)白云巖、灰?guī)r超覆在下侏羅統(tǒng)窯坡組灰綠色、灰黃色砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖地層上。黃莊—高麗營(yíng)斷裂位于八寶山斷裂的東南側(cè),走向與八寶山斷裂基本平行,兩條斷裂相伴而生,相距約1Km。在八寶山斷裂和黃莊—高麗營(yíng)斷裂等多期運(yùn)動(dòng)影響下,巖體中斷層、層間錯(cuò)動(dòng)及節(jié)理縫隙相當(dāng)發(fā)育,巖體破碎。并且在斷裂帶內(nèi)及其兩側(cè),還發(fā)育有低次序的壓性小斷裂和小褶皺。
根據(jù)地質(zhì)勘查原位測(cè)試成果,按照巖性及工程特性將地層劃分為六大層,其中①層為人工填土層;②層為斷層破碎帶;③~⑤層為侏羅系砂巖;⑥層為震旦系白云質(zhì)灰?guī)r。
地下水類型為上層滯水,穩(wěn)定水位埋深為7.40m,水位標(biāo)高為62.73。該上層滯水主要受大氣降水和管道滲漏補(bǔ)給,水量不大。
三、工程邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)況:
本工程地層條件比較復(fù)雜,比如基坑北側(cè)開(kāi)挖范圍主要是雜填土、全風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖,而基坑南側(cè)開(kāi)挖范圍卻以雜填土和斷層泥為主。因此根據(jù)基坑開(kāi)挖范圍內(nèi)的地層變化及開(kāi)挖深度情況,將整個(gè)支護(hù)劃分為7個(gè)支護(hù)剖面(如右圖)。
四、制定信息化施工措施
由于本工程地質(zhì)條件復(fù)雜,地層起伏很大,加之《巖土工程勘察報(bào)告》僅反映了勘探點(diǎn)的地層情況,開(kāi)挖后的地層情況可能會(huì)更復(fù)雜,因此信息化施工在本工程中顯得更為重要。
由于地層起伏大,因此,土釘或預(yù)應(yīng)力錨桿在施工過(guò)程中很可能與設(shè)計(jì)時(shí)參考的地層不一樣,會(huì)出現(xiàn)土釘或錨桿無(wú)法成孔、人工挖孔過(guò)程中遇堅(jiān)硬巖石成孔速度慢等問(wèn)題,因此,需要從以下兩個(gè)方面及時(shí)獲取實(shí)際準(zhǔn)確的地層信息:一、在人工挖孔的同時(shí),根據(jù)挖孔過(guò)程中的地層情況獲取更為準(zhǔn)確的地層信息;②在斷層泥②層和全風(fēng)化砂巖③層進(jìn)行錨桿的抗拔試驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)確定土層與水泥結(jié)石體的粘結(jié)強(qiáng)度。在取得實(shí)際的地層信息和土(巖)層參數(shù)后,在不改變支護(hù)形式的條件下,對(duì)支護(hù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。支護(hù)參數(shù)調(diào)整所應(yīng)遵循的兩個(gè)原則是:一是確?;影踩?;二是盡可能保證方案切實(shí)可行。
本工程采用了兩種支護(hù)形式,即土釘墻和樁錨支護(hù),因此,分別設(shè)置變形預(yù)警值:土釘墻為30mm、護(hù)坡樁為20mm。由于該場(chǎng)地地質(zhì)條件復(fù)雜,因此應(yīng)自始至終連續(xù)監(jiān)測(cè),對(duì)于監(jiān)測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)變化及時(shí)向設(shè)計(jì)人員匯報(bào),同時(shí)向總包和監(jiān)理匯報(bào)。
五、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及應(yīng)急處理情況:
監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,基坑?xùn)|側(cè)南段A-E軸、8-10軸范圍(5-5剖面)內(nèi)護(hù)坡樁樁頂水平位移由16mm增加至17mm,增加量為1mm;下午監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示護(hù)坡樁樁頂水平位移由17mm增加至18mm,增加量為1mm。當(dāng)日下午17:00進(jìn)行此部位的第一道預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè),此部位共19根預(yù)應(yīng)力錨桿,其中僅7根在張拉后達(dá)到或接近設(shè)計(jì)拉力,其余均未達(dá)到設(shè)計(jì)張拉錨固力。次日上午10:00監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示水平位移增加3mm,累計(jì)達(dá)到21mm,超出預(yù)警值1mm,后增加監(jiān)測(cè)頻率,實(shí)行每2小時(shí)觀測(cè)一次,至下午17:00,樁頂水平位移沒(méi)有增加,次日上午8:00監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示位移增加9mm,累計(jì)達(dá)到30mm。項(xiàng)目部啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,迅速對(duì)該區(qū)域護(hù)坡樁根部進(jìn)行土方回填處理,及時(shí)控制護(hù)坡樁水平位移發(fā)展,隨即組織召開(kāi)專家會(huì)議。
六、5-5剖面原設(shè)計(jì)情況:
1.支護(hù)范圍:基坑?xùn)|側(cè)E軸以南,深度15.20m(-17.50m),基坑等級(jí)為一級(jí),側(cè)壁重要性系數(shù)1.1,坡頂設(shè)計(jì)荷載20kpa。
2.樁頂位于自然地面。
3.護(hù)坡樁施工參數(shù)如下:
⑴ 樁徑800mm,樁長(zhǎng)19.2m(嵌固深度4.0m),樁間距1.5m,樁頂位于自然地面。
⑵ 樁身配筋:主筋18Φ25(均布),加強(qiáng)筋Φ16@2000mm,箍筋φ6@200mm;保護(hù)層厚度50mm;
⑶ 樁頂帽梁配筋:主筋6Φ18,箍筋φ6@250mm;帽梁尺寸900×500mm;保護(hù)層厚度30mm;
⑷ 樁身及帽梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25。
⑸ 樁間采用鋼板網(wǎng)錨噴,面層厚度不小于60mm。
4.采用預(yù)應(yīng)力錨桿支撐,具體支護(hù)參數(shù)如下:
七、原因分析
地質(zhì)勘察報(bào)告提供的地下水信息及土層信息有偏差,造成設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)取值
有偏差直接影響錨桿設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果。
根據(jù)地勘資料,5-5剖面護(hù)坡樁設(shè)計(jì)時(shí)內(nèi)側(cè)降水最終深度(m)按照25.000取值,外側(cè)水位深度亦按照25.000m取值。且護(hù)坡樁施工人工挖孔樁進(jìn)行施工。施工方案中僅對(duì)挖孔施工遇到基巖的可能性進(jìn)行了考慮,當(dāng)挖孔不能正常進(jìn)行時(shí)利用風(fēng)鎬(風(fēng)鉆)在樁孔內(nèi)對(duì)巖石進(jìn)行局部破碎。
八、方案決策
根據(jù)分析及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際存在的具體問(wèn)題,項(xiàng)目部與專家進(jìn)行了詳細(xì)的討論研究制定了如下解決措施:
1、根據(jù)地下水實(shí)際情況調(diào)整設(shè)計(jì),重新進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
1、對(duì)錨桿施工工藝進(jìn)行調(diào)整,確保錨桿注漿的質(zhì)量。
調(diào)整后的錨桿施工工藝:
1)鉆孔后換漿:成孔至設(shè)計(jì)深度后,再鉆進(jìn)30~50cm,然后用清水清洗一遍鉆孔,然后用制備好的水泥漿(水灰比1:0.4~1:0.45),采用孔底注漿的方法,將孔內(nèi)泥漿進(jìn)行替換,待孔口返出水泥漿后,持續(xù)2~5min后停止注漿。
2)埋設(shè)鋼絞線:將制作好的錨桿桿體鋼絞線下入孔內(nèi),桿體制作時(shí),注漿管錨固段每50cm打眼(直徑5~10mm),用普通透明膠帶將花眼處進(jìn)行包裹,注漿管與鋼絞線同長(zhǎng)度一起入孔。
3)拔套管、補(bǔ)漿:鋼絞線下入設(shè)計(jì)深度后,將套管逐節(jié)拔出。用水灰比為1:0.45~1:0.6的水泥漿補(bǔ)漿。
4)補(bǔ)漿:第一次注漿完畢后24~48h內(nèi)進(jìn)行壓裂補(bǔ)漿,注漿壓力不小于2Mpa,水泥漿將注漿管上的花眼膠帶沖破,向孔內(nèi)補(bǔ)漿。以增強(qiáng)周圍土體的強(qiáng)度,保證錨桿的握裹力。
九、方案實(shí)施效果
按照調(diào)整后的設(shè)計(jì)方案和操作工藝施工后,在后續(xù)施工過(guò)程中監(jiān)測(cè)護(hù)坡樁頂部水平位移滿足設(shè)計(jì)要求,整個(gè)后續(xù)施工正常有序,保證了施工進(jìn)度和施工安全,效果明顯。
十、結(jié)束語(yǔ)
本工程面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件,應(yīng)用信息化管理技術(shù),密切關(guān)注施工過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象,及時(shí)收集整理相關(guān)數(shù)據(jù),迅速反應(yīng)、縝密決策,有效指揮現(xiàn)場(chǎng)施工,將事故隱患迅速消除,保障了工程施工的順利進(jìn)行,確保了施工現(xiàn)場(chǎng)的安全,收到了良好的效果,為類似工程施工提供可借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)。
(作者單位:中國(guó)建筑一局(集團(tuán))有限公司海南分公司)