李韶坤
摘 要:本文主要以23號道路深基坑為例,根據(jù)深基坑開挖中護(hù)舷樁位移監(jiān)測數(shù)據(jù),分析了支護(hù)結(jié)構(gòu)及內(nèi)外基坑的變形特征。得出及時(shí)、準(zhǔn)確的現(xiàn)場監(jiān)測信息是保證施工安全的必要條件?;娱_挖時(shí)應(yīng)注意開挖速度,及時(shí)施加內(nèi)支撐,避免大變形和危險(xiǎn)。監(jiān)測數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明,基坑開挖全過程穩(wěn)定,內(nèi)支撐支護(hù)樁能保證基坑的穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞:污水管;深基坑;支護(hù);施工;技術(shù)研究
中圖分類號:TU753;TU992.05 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0 引言
大量的基坑工程難點(diǎn)主要集中在地質(zhì)條件差、施工場地狹窄、施工條件復(fù)雜、施工面積大等方面。在污水管深基坑支護(hù)體系的條件下,既保證了基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全,又保證了周邊建筑物和市政設(shè)施的安全和正常使用。也就是說,基坑工程中存在著環(huán)境效應(yīng)問題。加強(qiáng)深基坑施工監(jiān)測,指導(dǎo)深基坑施工更為重要。在深基坑工程中,污水管深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)有著重要的作用。對各施工階段進(jìn)行預(yù)測監(jiān)測,在分析中具有更大的現(xiàn)實(shí)意義,以便及時(shí)作出施工決策,優(yōu)化施工工藝,確保施工安全。
1 工程概況
23號路位于芙蓉新城西南部,周邊現(xiàn)狀基礎(chǔ)設(shè)施配套不完善:現(xiàn)狀路網(wǎng)僅建設(shè)有韶關(guān)大道、韶州大道、銅鼓大道(在建),本項(xiàng)目的修建,將進(jìn)一步完善市政配套設(shè)施建設(shè),解決污水亂排放問題,同時(shí)為片區(qū)居民的出行提供一個(gè)新的疏解通道,提高出行效率。根據(jù)規(guī)劃,23號路分為九成路南段、九成路北段,南段為城市支路,雙向4車道,道路總長619 m:北段為城市支路,雙向2車道,道路總長460 m。擬建工程涉及污水和雨水管道的建設(shè)。污水管道普遍埋深5.8 m~8.7 m,W1-W12、W 13-W17、W18-W25段污水管道采用放坡開挖、坡頂掛網(wǎng)噴砼防護(hù),污水管道W17-WI8埋深為9 m~10 m,結(jié)合23號路箱涵開挖,在箱涵土方開挖后繼續(xù)進(jìn)行此段污水管線的埋設(shè)。雨水管道埋深1.9 m
~6.3 m,雨水管線距離污水管線3 m,可結(jié)合污水管線埋置完成后,回填并碾壓土至雨水管頂40 cm后,再進(jìn)行對雨水管線的反挖施工。
2 管道基坑支護(hù)設(shè)計(jì)
(1)基坑概況。本工程基坑主要為雨、污水管線、箱涵基坑,基坑開挖深度為5.8 m~8.7 m;基坑形狀為長條形,基坑長度為1 016 m,支護(hù)周長約為2 538 m。
(2)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)原則。本項(xiàng)目管線基坑開挖深度為5.8 m~8.7 m,支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級為二級,重要性系數(shù)1.0。設(shè)計(jì)使用年限為一年。
(3)基坑周邊環(huán)境。1)南段周邊環(huán)境SKO+020~SKO
+600(污水管W13~W25段)。本項(xiàng)目南段 SKO+020~SKO
+600 段污水、雨水管基坑開挖深度為7.1 m~8.7 m,道沿線主要經(jīng)過現(xiàn)狀的平房(多數(shù)為廢棄,位于工程范圍內(nèi)的施工前拆除)、荒地、種植地及雨塘等。施工場地段落較為開闊,周邊環(huán)境較為簡單,施工的地質(zhì)條件較好,絕大多數(shù)土層為粉質(zhì)黏土。2)北段周邊環(huán)境NKO+020~NKO+460(污水管W1~W12段)。北段NKO+020~NK0+460 段污水、雨水管基坑開挖深度為5.8 m~6.8 m,左側(cè)存在現(xiàn)狀樓盤保利中濱花園、保利中誠花園,建筑為32層的高層及裙樓(2~3層),基礎(chǔ)類型為樁基礎(chǔ),管線基坑距離現(xiàn)狀樓盤為12.5 m~14 m;右側(cè)存在現(xiàn)狀河流,管線基坑距離現(xiàn)狀河流最近距離為3.9 m,河流水深為1.5 m~2 m,地質(zhì)情況主要為素填土+粉質(zhì)黏土+中風(fēng)化砂巖。
(4)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。支護(hù)對象主要為23號路上新建雨水管道及污水管道。結(jié)合本工程特點(diǎn)及現(xiàn)場踏勘情況,南側(cè)W13~W17、W18~W25段污水管線基坑深度為7.1 m~
8.7 m,存在放坡開挖的場地和條件,主要土層為粉質(zhì)黏土,采用坡率1:1.5+坡面掛鋼筋網(wǎng)噴砼的支護(hù)方式,坡面采用泄水孔進(jìn)行排水;北側(cè)污水管線開挖深度5.8 m~6.8 m,采用一道坡坡率1:1+平臺+第二道坡1:1.25+坡面掛鋼筋網(wǎng)噴砼的支護(hù)方式,坡面采用泄水孔進(jìn)行排水;局部距離河道較近段采用邊坡頂施工9 m長型號為400*170鋼板樁來進(jìn)行對河道段的防護(hù)。
3 基坑施工技術(shù)注意事項(xiàng)
(1)放坡開挖。1)放坡開挖的基坑應(yīng)在坡頂設(shè)置截水溝,截水溝宜設(shè)置在距坡頂邊緣大于1 m的位置,坡底也需設(shè)置排水溝,每隔50 m設(shè)置1個(gè)集水井,溝內(nèi)的明水應(yīng)及時(shí)排出。2)基坑開挖后,應(yīng)進(jìn)行人工修整坡面并及時(shí)做好護(hù)面和坡面泄水孔。3)坡面設(shè)置鉤頭釘,垂直于坡面的鉤頭釘間距為1.2 m,鉤頭釘頂應(yīng)錨入護(hù)坡面層。
(2)鋼板樁施工。1)對全部鋼板樁外觀進(jìn)行檢驗(yàn),對不符合形狀要求的鋼板樁進(jìn)行矯正,以減少打樁過程中的困難。對使用過的有割孔、斷面缺損的鋼板樁應(yīng)予以補(bǔ)強(qiáng),以防施工中鋼板樁出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。2)鋼板樁施工采用單根打入法,逐根打設(shè)。鋼板樁打設(shè)允許誤差:樁頂標(biāo)高±100 mm;鋼板樁沿軸線偏差±10 mm,垂直軸線方向偏差±10 mm;板樁垂直度偏差在0.2%以內(nèi)。3)為減少插入、拔出時(shí)周圍土體與鋼板樁表面間的摩擦阻力,在鋼板樁插入前,必須在其表面均勻刷涂減摩劑,并經(jīng)嚴(yán)格檢查后方可用于插入施工。4)鋼板樁施工時(shí)遇沉樁困難時(shí)應(yīng)先進(jìn)行引孔,如進(jìn)行引孔后仍不能順利沉樁,應(yīng)馬上反饋給業(yè)主和設(shè)計(jì)單位,進(jìn)行相關(guān)調(diào)整。
(3)其他技術(shù)要求。1)施工單位進(jìn)場后應(yīng)先根據(jù)圖紙?zhí)矫鞴芫€具體位置,對管線采取相應(yīng)保護(hù)措施后,方可進(jìn)行樁基施工和開挖施工。2)基坑開挖土方應(yīng)分層、分段開挖。分層開挖厚度不應(yīng)超過2.0 m,分段開挖每段長度不應(yīng)超過20 m。3)荷載要求:基坑邊緣5 m范圍內(nèi)嚴(yán)禁超載,5 m以外20 m之內(nèi)按20 kPa考慮。
4 基坑監(jiān)測方案制定及要求
(1)施工監(jiān)測方案。監(jiān)測污水管深基坑施工過程中護(hù)樁的位移,為業(yè)主評價(jià)道路施工的環(huán)境影響提供及時(shí)可靠的信息,對可能的環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)做出及時(shí)準(zhǔn)確的預(yù)測。監(jiān)測項(xiàng)目及監(jiān)測儀器,監(jiān)測項(xiàng)目包括樁頂水平位移和樁傾斜儀。監(jiān)測儀器包括:LeicaTCRA1201R300全站儀、銦尺變形觀測儀、ROCTESTRT-20測斜儀、量測管。
(2)測點(diǎn)布置標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合基坑特點(diǎn),每15 m布設(shè)一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)。在護(hù)舷樁和頂梁施工后監(jiān)測3~4次,基坑開挖過程中每1~2天監(jiān)測一次。主體工程施工過程中監(jiān)測1次,監(jiān)測時(shí)間3~7天。
監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)。采用(TBJ108-92)IlI級監(jiān)測管理,配合位移率作為監(jiān)控基準(zhǔn),即以允許值的四分之三作為警戒值,以允許值的三分之一作為參考值。警戒值與允許值之間的數(shù)值稱為警戒范圍,當(dāng)實(shí)測值在該區(qū)域時(shí),應(yīng)給出警戒值,并應(yīng)討論采取施工對策,防止端部位移過大。
(3)監(jiān)控允許值。由于基坑開挖深度大于8 m,并具有管道等市政設(shè)施在基坑開挖深度的三倍,因此基坑屬于深基坑圍護(hù)變形控制中的一級保護(hù)層。工程監(jiān)控允許值是根據(jù)有關(guān)規(guī)則、規(guī)程、類似工程經(jīng)驗(yàn)和一級基坑的相關(guān)要求制定的。位移控制指標(biāo)的設(shè)置和應(yīng)用必須與位移率控制指標(biāo)同時(shí)使用。與位移相比,位移速率控制指標(biāo)具有明確的物理意義。它反映了隨變形時(shí)間的發(fā)展趨勢。
(4)監(jiān)測內(nèi)容:1)基坑開挖到回填至地面期間1天觀測1次,基坑回填后每周1次監(jiān)測兩次結(jié)束。暴雨期或變形異常時(shí)應(yīng)適當(dāng)加密觀測,觀測期暫按20次計(jì)。觀測期間發(fā)現(xiàn)變形異常時(shí),應(yīng)立即向業(yè)主、監(jiān)理及設(shè)計(jì)等單位匯報(bào),并減緩開挖速度、及時(shí)采取回填反壓等措施處理。本次監(jiān)測內(nèi)容如表1所示。
2)當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí),應(yīng)提高監(jiān)測頻率:①監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警值。②監(jiān)測數(shù)據(jù)變化較大或者速率加快。③基坑及周邊大量積水、長時(shí)間連續(xù)降雨、市政管道出現(xiàn)泄漏。④周邊地面突發(fā)較大沉降或出現(xiàn)嚴(yán)重開裂。⑤鄰近建筑突發(fā)較大沉降、不均勻沉降或出現(xiàn)嚴(yán)重開裂。⑥控制指標(biāo):a.圍護(hù)結(jié)構(gòu);b.周邊地面建筑物變形控制標(biāo)準(zhǔn);c.施工過程應(yīng)按上表制定報(bào)警值。
(5)監(jiān)控時(shí)間。監(jiān)測程序進(jìn)行的時(shí)間,即基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工直至工程主體工程結(jié)束,在實(shí)施過程中,各監(jiān)測程序和相關(guān)施工過程是同步的,并根據(jù)施工進(jìn)度的調(diào)整進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,以保證監(jiān)測的及時(shí)準(zhǔn)確。
(6)監(jiān)測結(jié)果及分析。以南方四號樁的監(jiān)測數(shù)據(jù)為例,分析了基坑開挖的過程和測斜儀的偏移情況。正值表示基坑內(nèi)部的位移前緣,負(fù)值表示基坑外側(cè)的位移前緣。5月6日和5月12日在6.0 m和8.5 m深度出現(xiàn)較大位移,位移趨于穩(wěn)定。由于基坑開挖深度大于10 m,不采用第二角支撐鋼支撐,導(dǎo)致樁位移較大。16天后應(yīng)用模板支撐后,變形減小并趨于穩(wěn)定。在5月16日,在近7 m的深度處,位移速度相當(dāng)大,方向是基坑周邊。這是因?yàn)榈诙€(gè)鋼支撐的應(yīng)用。累計(jì)位移和位移速度不超過極限值,表明基坑開挖和支護(hù)合理。
基坑開挖在5月17日深5 m時(shí),累積位移突然增大,樁變形到基坑內(nèi)部。5月28日,樁對基坑外部產(chǎn)生較大變形。這是因?yàn)榈诙€(gè)鋼支架是在5月28日使用的。同時(shí),樁端變形向基坑內(nèi)側(cè)發(fā)展。位移率變化的測量與累積位移趨勢基本一致。累計(jì)位移和位移變化速度不超過限值。5月10日和5月14日測得的累計(jì)位移較大。最大累積位移接近1 cm,出現(xiàn)在8 m深處。位移突變也可以在4 m深處看到。6月20日第二次鋼支撐應(yīng)用后,位移趨于穩(wěn)定,數(shù)值較小。位移速度值變化很小。累計(jì)位移和位移速度不超過限值。
5 結(jié)束語
及時(shí)準(zhǔn)確的現(xiàn)場監(jiān)測信息是保證施工安全的前提?;娱_挖中應(yīng)注意開挖速度,及時(shí)應(yīng)用內(nèi)部支護(hù),避免過大的變形和危險(xiǎn)。南側(cè)W13-W17、W18-W25段污水管線基坑深度為7.1 m~8.7 m,存在放坡開挖的場地和條件,主要土層為粉質(zhì)黏土,采用坡率 1:1.5+坡面掛鋼筋網(wǎng)噴砼的支護(hù)方式,坡面采用泄水孔進(jìn)行排水;北側(cè)污水管線開挖深度5.8 m~6.8 m,采用一道坡坡率1:1+平臺+第二道坡1:1.25+坡面掛鋼筋網(wǎng)噴砼的支護(hù)方式,坡面采用泄水孔進(jìn)行排水;局部距離河道較近段采用邊坡頂施工9 m長型號為400*170鋼板樁來進(jìn)行對河道段的防護(hù)。監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果表明,基坑開挖整體穩(wěn)定性良好,內(nèi)支撐支護(hù)樁能夠保證基坑的穩(wěn)定性??梢詾槠渌愃乒こ烫峁﹨⒖?。
參考文獻(xiàn):
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