邱建強(qiáng)
(華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊(duì),河北 承德 067000)
目前,深基坑支護(hù)技術(shù)已成為基坑工程施工的重要內(nèi)容之一,在技術(shù)水平日益發(fā)展的前提下,越來(lái)越多的先進(jìn)技術(shù)在基坑支護(hù)中得以應(yīng)用?;又ёo(hù)施工主要是通過(guò)支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)支護(hù)基坑周邊的地層,使周邊地層和支護(hù)結(jié)構(gòu)維持平衡的狀態(tài),使其保持穩(wěn)定,保證基坑的安全。目前城市飛速發(fā)展,許多建筑更趨于立體化建設(shè),地下空間的利用顯得尤為重要,地下設(shè)置車(chē)庫(kù)、地下室等場(chǎng)所已成為必然。這類(lèi)工程基坑通常面積較大,周邊環(huán)境各異且施工場(chǎng)地條件受限,其所處周邊環(huán)境及自身使用要求等必然造成單一支護(hù)方案較難滿足這類(lèi)復(fù)雜的基坑。因此,深基坑支護(hù)中多種支護(hù)方案的組合應(yīng)用變得越來(lái)越有必要。文章以某深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例,為了保證基坑安全穩(wěn)定和滿足監(jiān)測(cè)要求,采用多種支護(hù)方案的組合應(yīng)用,通過(guò)長(zhǎng)期的基坑監(jiān)測(cè),各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均在控制范圍內(nèi),從而使該基坑的安全性和經(jīng)濟(jì)性得以滿足。
本工程因地下室施工需要對(duì)原始地形進(jìn)行開(kāi)挖,形成深度約9~10m深基坑,基坑開(kāi)挖范圍內(nèi)不存在地下水。基坑?xùn)|北側(cè)建有6層住宅樓,根據(jù)已有地勘報(bào)告,該住宅樓為條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深為2m,距離基坑邊約11m;基坑西南側(cè)建有6層住宅樓,未提供基礎(chǔ)形式及埋深等資料,該住宅樓距離基坑約15m;基坑西北側(cè)已建有支護(hù)排樁,依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)資料,已施工完成排樁設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高為376.1m,實(shí)際施工完成樁頂標(biāo)高為374.3m,實(shí)際樁長(zhǎng)為15m,樁徑為0.8m,樁間距為1.6m。因場(chǎng)地建筑規(guī)劃方案調(diào)整,基坑深度加深,現(xiàn)擬對(duì)已有排樁進(jìn)行增設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索補(bǔ)充設(shè)計(jì)。基坑平面與周邊環(huán)境見(jiàn)圖1。
根據(jù)該工程巖土工程勘察報(bào)告,基坑支護(hù)范圍內(nèi)主要地層及力學(xué)參數(shù)如下。
第一層:①雜填土(Q4ml),雜色,稍密,稍濕,頂部0.3m原為路面或房基,主要由磚塊灰渣組成,少量粉土及粉質(zhì)黏土。該層全區(qū)分布,厚度為0.50~2.00m,平均厚度為0.86m,層底埋深為0.50~2.00m,平均埋深為0.86m,層底高程為373.64~378.84m。
圖1 基坑平面與周邊環(huán)境圖
第二層:②素填土(Q4al+pl),黃褐色,稍密,稍濕,主要成分為粉土,含灰渣、磚屑。該層全區(qū)分布,厚度為1.30~4.50m,平均厚度為2.42m,層底埋深為2.20~5.00m,平均埋深為3.29m,層底高程為372.15~374.34m。
第三層:③粉土(Q4al+pl),褐黃色,稍濕,稍密,土質(zhì)較均勻,切面粗糙,干強(qiáng)度及韌性差,含鐵錳氧化物。該層全區(qū)分布,厚度為0.60~5.10m,平均厚度為2.58m,層底埋深為3.00~9.50m,平均埋深為6.69m,層底標(biāo)高為367.62~372.99m。③-1中砂(Q4al+pl),褐黃色,松散-稍密,稍濕,砂質(zhì)較純,以石英長(zhǎng)石為主,含云母。該層局部區(qū)域分布,厚度為0.50~2.50m,平均厚度為1.29m,層底埋深為4.60~7.60m,平均埋深為6.18m,層底標(biāo)高為369.67~371.89m。
第四層:④卵石(Q4al+pl),褐黃色,中密,稍濕,母巖以片麻巖、安山巖為主,亞圓形,一般粒徑為3~5cm,最大粒徑為8cm,充填物為中粗砂,約占35%。該層全區(qū)分布,揭露厚度為7.60~10.80m,平均厚度為8.43m,層底埋深為15.00~17.80m,平均埋深為15.94m,層底標(biāo)高為359.92~362.63m。
第五層:⑤卵石(Q4al+pl),褐黃色,中密,稍濕,母巖以片麻巖、安山巖為主,亞圓形,一般粒徑2~6cm,最大粒徑為9cm,充填物為中粗砂,約占30%。該層全區(qū)分布,揭露厚度為7.20~9.30m,平均厚度為8.27m,層底埋深為25.00~25.00m,平均埋深為25.00m,層底標(biāo)高為351.59~354.34m。
基坑邊坡主要巖土組成為雜填土、素填土、粉土、卵石。設(shè)計(jì)參數(shù)取值如下:粉土內(nèi)摩擦角為23°;黏聚力為7kPa;卵石內(nèi)摩擦角為38°。
本次支護(hù)范圍為基坑的西南側(cè)、南側(cè)(AB段)、東北側(cè)(CD段)、東南側(cè)、東側(cè)(EF、FG段)。其中,基坑西北側(cè)(BC段)已有支護(hù)排樁,不在本次設(shè)計(jì)范圍內(nèi),應(yīng)委托原設(shè)計(jì)單位進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算,確?;影踩8鶕?jù)本工程實(shí)際及工程地質(zhì)條件等因素,AB段、CD段采用預(yù)應(yīng)力錨索排樁支護(hù),樁徑為1m,樁間距為2m,錨索長(zhǎng)度為12m;EF段、FG段采用土釘墻支護(hù),土釘水平、豎向間距均為1.5m。西北側(cè)已有排樁采用預(yù)應(yīng)力錨索加固。基坑頂部10m范圍內(nèi)在施工及使用過(guò)程中地面堆載不得超過(guò)20kPa。詳細(xì)支護(hù)方案見(jiàn)圖2、圖3。
基坑工程安全等級(jí)為二級(jí),施工后應(yīng)立即展開(kāi)對(duì)基坑的監(jiān)測(cè)工作,針對(duì)本基坑深度較大,結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際地質(zhì)條件,本工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目如下:
(1)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè):變形觀測(cè)點(diǎn)直接埋設(shè)在頂部,能反映變形特征。
(2)相鄰建筑物及周邊管線變形監(jiān)測(cè):在2倍邊坡開(kāi)挖深度范圍內(nèi)的建筑物外墻上設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn),在重要管線上設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)。
(3)在后續(xù)施工監(jiān)測(cè)中,基坑頂部10m范圍內(nèi)堆載不得超過(guò)20kPa。
(4)加強(qiáng)變形觀測(cè)工作,在基坑開(kāi)挖完成后的1個(gè)月內(nèi),應(yīng)加密觀測(cè)點(diǎn)、增加觀測(cè)次數(shù)。
(5)在2倍基坑深度范圍內(nèi)的建筑物需作水平與垂直兩個(gè)方向的變形觀測(cè)。
圖2 基坑支護(hù)AB段圍護(hù)結(jié)構(gòu)剖面圖
圖3 基坑支護(hù)CD段圍護(hù)結(jié)構(gòu)剖面圖
綜上所述,為了適應(yīng)城市中各種不同周邊環(huán)境中的復(fù)雜基坑問(wèn)題,深基坑支護(hù)中多種支護(hù)方案的組合應(yīng)用在如今的建筑工程基坑項(xiàng)目中尤為重要。目前,該基坑支護(hù)工程施工已全部完畢,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè),基坑的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)值均在控制范圍內(nèi)。這說(shuō)明該基坑的設(shè)計(jì)采用多種支護(hù)方案的組合是經(jīng)濟(jì)合理的,能為復(fù)雜的周邊環(huán)境條件下的基坑支護(hù)解決問(wèn)題。