劉宇光
(廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 廣州 510010)
隨著近年來(lái)城市的發(fā)展,常出現(xiàn)某一片區(qū)域地塊集中出讓?zhuān)噜徎娱g相互影響,周邊環(huán)境日益復(fù)雜。當(dāng)項(xiàng)目均采用錨索支護(hù)時(shí),由于錨索的影響范圍較大,且利用了紅線外用地,因此錨索可能在一定區(qū)域內(nèi)存在交叉沖突[1-4]。針對(duì)上述情況,常規(guī)處理方法是錯(cuò)開(kāi)兩地塊開(kāi)發(fā)時(shí)序,待一個(gè)基坑錨索退出使用功能后再實(shí)施另一基坑錨索;或后實(shí)施地塊采用內(nèi)支撐替代錨索。上述措施均以工期和成本為代價(jià)。本文根據(jù)珠海某項(xiàng)目工程實(shí)例,總結(jié)分析了錨索交叉施工的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)基坑邊界條件與案例類(lèi)似時(shí),即使錨索存在交叉施工也可正常采用錨索支護(hù),無(wú)需對(duì)施工工序及支護(hù)型式做出較大調(diào)整,可縮短工期和節(jié)約造價(jià)。
擬建項(xiàng)目位于廣東省珠海市,兩地塊均為一層地下室,基坑深度為4.92 m,兩地塊基本為方形,相鄰邊長(zhǎng)度約110 m,地塊間道路寬度約30 m。道路下方存在大量地下管線。
圖1 典型地質(zhì)剖面Fig.1 Typical Geological Sections
主要巖土層地質(zhì)特征如下:
⑴素填土(①1):灰色,濕,呈松散狀態(tài),主要由黏性土組成,土質(zhì)均勻性差,欠固結(jié)。據(jù)了解,堆填時(shí)間不超過(guò)5 年,未完成自重固結(jié)。揭露層厚為0.50~3.30 m,平均層厚為1.92 m。
⑵填淤泥(①2):灰色,濕,呈流塑狀態(tài),主要由淤泥回填而成,欠固結(jié)。據(jù)了解,堆填時(shí)間不超過(guò)5年,未完成自重固結(jié)。揭露層厚為0.40~3.00 m,平均層厚為1.44 m。
⑶淤泥(②):灰色、灰黑色,流塑為主,局部呈軟塑狀,含有機(jī)質(zhì)黏性土,飽和,手捻光滑,含腐殖質(zhì),局部夾有貝殼、云母等,具腥臭味,干強(qiáng)度高。揭露層厚為6.50~12.30 m,平均層厚為9.97 m。
⑷粉質(zhì)黏土(③1):淺黃色、黃褐色、褐紅色,呈花斑狀,可塑為主,局部呈硬塑狀,土質(zhì)較均勻,以粉質(zhì)黏土為主,少數(shù)為黏土,切面光滑,稍有光澤,干強(qiáng)度中等,韌性中等,無(wú)搖振反應(yīng)。揭露層厚為0.70~10.30 m,平均層厚為4.33 m。
⑸淤泥質(zhì)黏土(③2):灰黑色,流塑~軟塑,飽和,含有腐殖質(zhì),部分為泥炭質(zhì)黏土,具腥臭味,干強(qiáng)度高。揭露層厚為0.60~3.30 m,平均層厚為1.66 m。
⑹中粗砂(③3):灰黃色、黃色,飽和,稍密~中密,以中粗砂為主,主要成分為石英、長(zhǎng)石,黏粒含量為10%~25%,分選性較差,顆粒級(jí)配良好,巖芯呈散粒狀為主,局部呈柱狀、團(tuán)塊狀。揭露層厚為0.50~6.10 m,平均層厚為2.82 m。
⑺砂質(zhì)黏性土(④):褐紅色、黃褐色、灰白色,可塑~硬塑,由花崗巖風(fēng)化殘積而成,含石英礫約10%~25%,原巖結(jié)構(gòu)尚可辨認(rèn),切面較粗糙,韌性較低,干強(qiáng)度中等,遇水易軟化、崩解。揭露層厚為0.80~18.00 m,平均層厚為8.06 m。
下伏基巖為侏羅紀(jì)燕山期花崗巖。
本項(xiàng)目地質(zhì)特點(diǎn)為存在深厚淤泥及砂層,因此錨索在上述地層中成孔需采用套管跟進(jìn)技術(shù)[5]。
地下水類(lèi)型分為孔隙水和基巖裂隙水??紫端x存于第四系各地層及全風(fēng)化巖中,其中填土層為中等透水層,淤泥、淤泥質(zhì)黏土為微透水層,中粗砂為強(qiáng)透水層,填淤泥、粉質(zhì)黏土、砂質(zhì)黏性土及全風(fēng)化巖為弱透水層?;鶐r裂隙水賦存于強(qiáng)~中風(fēng)化巖中,強(qiáng)風(fēng)化及中風(fēng)化巖為弱~中等透水層,基巖裂隙水具承壓性。
本項(xiàng)目地質(zhì)條件較差,存在較為深厚的淤泥層,根據(jù)勘察土工試驗(yàn),淤泥性狀極差,結(jié)合項(xiàng)目條件及業(yè)主需求,兩地塊均采用“上部放坡+預(yù)應(yīng)力管樁+預(yù)應(yīng)力擴(kuò)大頭錨索[6-10]”的支護(hù)型式,止水采用三軸攪拌樁。由于兩地塊中間存在既有道路,根據(jù)錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,錨索不可避免的在道路下方存在交叉,且避讓難度較大?;悠矫婕捌拭嫒鐖D2所示。
根據(jù)施工計(jì)劃,兩地塊基本同時(shí)施工,錨索的施工可做到先后錯(cuò)開(kāi),但無(wú)法實(shí)現(xiàn)一個(gè)基坑回填完畢后施工另一個(gè)地塊錨索。
依據(jù)錨索的施工工藝,錨索鉆進(jìn)成孔時(shí),雖然可能碰到另一個(gè)地塊錨索的錨固體,但是當(dāng)鉆頭破壞錨固體碰到錨索的鋼絞線時(shí),由于在未張拉時(shí)鋼絞線基本為柔性,鉆頭將錯(cuò)開(kāi)鋼絞線繼續(xù)鉆進(jìn),破壞鋼絞線的可能性不大,錨索注漿時(shí)也將對(duì)另一地塊錨索的錨固體進(jìn)行修復(fù),因此綜合判斷該方案總體安全。但仍對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工提出一定要求:
⑴兩地塊的錨索應(yīng)錯(cuò)開(kāi)成孔施工,同時(shí)要求待兩地塊錨索均成孔注漿完成后方可張拉;
⑵精細(xì)化施工,考慮到錨索間距較大,且兩地塊錨索基本平行布置,因此要求施工時(shí)錨索在平面上錯(cuò)開(kāi),減少錨索沖突的數(shù)量。
為確?;蛹爸苓叚h(huán)境安全,在該位置適當(dāng)加密了監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置,現(xiàn)階段基坑已基本回填,開(kāi)挖至基坑底時(shí)現(xiàn)場(chǎng)如圖3所示。
圖3 開(kāi)挖至基坑底時(shí)現(xiàn)場(chǎng)Fig.3 Site of Excavation to the Foundation Pit Bottom
從現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看,基坑變形總體可控,基坑開(kāi)挖至底后,變形區(qū)域穩(wěn)定,該側(cè)基坑外無(wú)明顯裂縫。以測(cè)斜孔CX12為例,基坑支護(hù)樁最大水平位移7.7 mm,如圖4 所示;錨索軸力監(jiān)測(cè)值為294 N,基本與計(jì)算值吻合,錨索軸力無(wú)明顯損失?;娱_(kāi)挖至回填過(guò)程中,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均未超過(guò)警戒值,基坑處于安全狀態(tài)。
圖4 CX12深層水平位移監(jiān)測(cè)Fig.4 CX12 Deep Horizontal Displacement Monitoring
本文通過(guò)相鄰地塊基坑錨索交叉施工實(shí)例分析,得出如下結(jié)論:
⑴對(duì)于基坑深度較小,錨索設(shè)計(jì)軸力較小時(shí),錨索交叉施工對(duì)錨索質(zhì)量及軸力影響較小;
⑵相鄰基坑如同期開(kāi)挖,在錨索交叉位置宜待兩地塊基坑錨索均施工完成后再進(jìn)行張拉。