摘要:文章結(jié)合實(shí)際負(fù)責(zé)施工的工程實(shí)例,根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告中的土體巖土力學(xué)性質(zhì)出發(fā),詳細(xì)闡述了在城市中心區(qū)改變傳統(tǒng)土釘形式,以錨管土釘墻支護(hù)技術(shù)為主的深基坑支護(hù)的技術(shù)設(shè)計(jì),并結(jié)合設(shè)計(jì)方案,提出并實(shí)施了施工過程中的技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn),并對(duì)基坑開挖后的沉降及位移監(jiān)測(cè)效果進(jìn)行了具體對(duì)比分析。
關(guān)鍵詞:深基坑;錨管;土釘墻支護(hù);沉降及位移監(jiān)測(cè)
中圖分類號(hào):TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2012)30-0064-02
1 工程概況
徐州市龍?zhí)┐髲B位于市中心黃金地段,為高層商住樓,主樓為28層,裙樓為5層,長(zhǎng)約70.5m,寬約38.8m,總高度96.4m,框剪結(jié)構(gòu),筏板基礎(chǔ)?;A(chǔ)埋置深度-11.5m。帶二層地下室?;釉O(shè)計(jì)開挖深度7.3~11.4m。開挖過程中采用土釘墻支護(hù)方案,基坑周圍有建筑物及大量地下管線,北側(cè)是老牌樓,距故黃河古道約50m,西側(cè)是中山北路主干道,東側(cè)是牌樓市場(chǎng),南側(cè)是金地商都,基坑的設(shè)計(jì)及施工難度極大。
2 工程地質(zhì)情況
本基坑地質(zhì)條件相差較大,地面高差懸殊,擬建場(chǎng)地處在陡坎坡體上,北高南低,高差約2.5m,地層自上而下依次分布為:雜填土層:厚度差異較大,呈東厚西薄狀,在0.70~5.5m之間;粉土層:厚度0.55~7.0m,局部區(qū)域缺失;古城下城層:歷史上徐州古黃河泛濫形成,為粉土層夾雜大量古城墻及條石,埋深8.1~15.6m。地質(zhì)情況不利于基坑的設(shè)計(jì)及施工。
3 設(shè)計(jì)方案
經(jīng)過各種方案的對(duì)比分析,本著經(jīng)濟(jì)合理的原則,結(jié)合巖土工程地質(zhì)勘察的情況,決定采用土釘墻支護(hù)方式;由于粉土層較厚,影響土釘錨固段成形的效果,土釘材料改為使用錨管,使實(shí)際效果更為可靠。本工程采用北京理正基坑設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算,按照現(xiàn)行有關(guān)技術(shù)規(guī)程,基坑邊坡支護(hù)工程的安全等級(jí)為一級(jí),工程的重要性系數(shù)為1.0。本工程主樓與裙樓的筏板板底標(biāo)高不一致,使得基坑邊坡深度相差較大,為了合理經(jīng)濟(jì)地支護(hù)基坑,根據(jù)不同的深度分區(qū)分別進(jìn)行支護(hù)。主要考慮保證坑壁土體穩(wěn)定及周圍留有一定的施工空間,采用適度放坡后土釘墻支護(hù)的方案。
3.1 土釘設(shè)計(jì)參數(shù)
基坑底邊線距離基礎(chǔ)邊線1.0m,基坑頂邊線距離基坑底邊線3.0m。土釘梅花狀布置。土釘直徑130mm,土釘鋼筋改為錨管,直徑45mm,壁厚5mm,土釘與水平面之間的夾角為13°~15°。土釘固結(jié)用水泥素漿,錨管內(nèi)水泥漿封住,采用32.5級(jí)復(fù)合硅酸鹽水泥,水灰比0.5。
3.2 掛網(wǎng)、噴射混凝土的設(shè)計(jì)
噴射混凝土厚80mm,配鋼筋網(wǎng)為φ6@200×200
mm,加強(qiáng)筋為4φ16mm,長(zhǎng)度400mm,在坡頂位置上包300mm。
噴射混凝土可根據(jù)土質(zhì)情況分兩次噴射,也可一次噴射成型。第一層40mm混凝土噴射完成后,掛設(shè)鋼筋網(wǎng),保證鋼筋網(wǎng)距離坡面40mm,然后緊固土釘,再噴射第二層混凝土至設(shè)計(jì)厚度,噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,噴射混凝土配合比為水泥∶砂∶石=1∶2∶2。
4 施工與監(jiān)測(cè)
4.1 施工技術(shù)要求
4.1.1 開挖、修坡。土釘墻施工隨工作面開挖分層施工,開挖高度按照土釘?shù)脑O(shè)計(jì)高度1.5m分層進(jìn)行開挖,嚴(yán)禁超控。每層開挖寬度取決于土體堆積穩(wěn)定時(shí)間和工作流程。對(duì)開挖后的邊坡段,用人工及時(shí)修整,清除待噴面上的松散雜物,以便于后面初噴、成孔的施工。
4.1.2 初噴混凝土。邊坡修整后,立即噴射40mm厚的混凝土層,使暴露的土體及時(shí)封閉,以免風(fēng)化、坍塌。在邊坡土體穩(wěn)定的情況下,可先完成土釘后再進(jìn)行噴錨。
4.1.3 成孔。按設(shè)計(jì)要求施工,孔深見設(shè)計(jì)圖孔徑100mm,層高1.5m,第一層距地表1.0m,傾角15°。成孔時(shí)必須干式鉆進(jìn),避免沖洗液沖刷孔壁,降低土釘?shù)目拱文芰?。在地下城位置如遇到成孔困難時(shí),可用錨管注漿完成土釘。
4.1.4 設(shè)置土釘。成孔后,應(yīng)及時(shí)將錨管連同注漿管送入孔內(nèi),在放置錨管前盡可能對(duì)孔內(nèi)殘存及擾動(dòng)的廢土進(jìn)行清除。錨管上間隔2.0m設(shè)置一組導(dǎo)正支架。
4.1.5 注漿。灌注純水泥漿至孔口溢出,必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漿一次。為防止水泥凈漿固結(jié)收縮時(shí)降低
土釘?shù)腻^固力,摻入水泥用量3%的氧化鈣類膨脹劑。
4.1.6 編鋼筋網(wǎng)、焊接錨桿頭。鋼筋網(wǎng)為φ6@200×200mm,加強(qiáng)筋為4φ16mm,長(zhǎng)度400mm。加強(qiáng)筋與錨管進(jìn)行焊接。
4.1.7 終噴混凝土。按設(shè)計(jì)要求噴到所需厚度。噴射混凝土終凝20h后,應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間大于3d。
4.1.8 3d后再進(jìn)行相鄰?fù)馏w或下一層體的開挖,并進(jìn)行下一段土釘墻的施工。根據(jù)土質(zhì)情況可適當(dāng)縮短時(shí)間。
4.1.9 施工流程(略)。
4.2 開挖期間沉降及位移監(jiān)測(cè)
本基坑周邊頂共布置36個(gè)點(diǎn)進(jìn)行邊坡土體頂部的水平位移和垂直位移的監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距15m,其中東西各布置10個(gè)點(diǎn),南面布置6個(gè)點(diǎn),北面布置10個(gè)點(diǎn)。在施工期間要求每天觀察一次,若發(fā)現(xiàn)異常情況如地面突然開裂、裂縫持續(xù)增大或位移日增量超過3mm等,則加密觀察。
在基坑北面的土釘墻由于地面高、支護(hù)深,土釘墻的水平位移和垂直位移的監(jiān)測(cè)應(yīng)予以特別重視,在施工期間要求每天觀察一次,施工結(jié)束后要求一周觀察一次,若發(fā)現(xiàn)有水平位移和垂直位移應(yīng)立即采取相應(yīng)的措施。施工表明,基坑北面的測(cè)點(diǎn)水平位移測(cè)量較大,測(cè)點(diǎn)W4、W5、W6在基坑北面支護(hù)中段,主動(dòng)土壓力影響較大,最終積累水平位移明顯偏大,最大值分別為60mm、65mm和71mm,其余測(cè)點(diǎn)在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)??傮w來看,各測(cè)點(diǎn)的水平位移在施工期間增長(zhǎng)較快,施工結(jié)束后趨于穩(wěn)定。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在現(xiàn)代高層建筑深基坑工程中,土釘墻支護(hù)以其經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)正逐漸得到越來越廣泛的運(yùn)用;為了增加錨固段的可靠性,可通過使用錨管代替土釘鋼筋從而有效控制土釘成形,而在軟土地區(qū),尤為有效。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:邱偉(1976-),男,江蘇銅山人,徐州長(zhǎng)城基礎(chǔ)工程有限公司(徐礦集團(tuán)地質(zhì)勘探工程處)徐州分公司經(jīng)理,工程師,研究方向:地基與基礎(chǔ)工程施工。
(責(zé)任編輯:秦遜玉)