城市中心工程地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)基坑支護(hù)

張訓(xùn)玉

(北京市地質(zhì)工程公司, 北京 100039)

0 引言

隨著城市建筑大量增加,促進(jìn)了城市地下空間的開發(fā)利用.地鐵工程是現(xiàn)代城市建設(shè)的發(fā)展方向,涉及到大量的地下基坑工程,基坑支護(hù)變得越來越復(fù)雜,北京市城市建設(shè)基坑的深度甚至達(dá)到30m.下面將以北京市第三十五中學(xué)為例,介紹工程地質(zhì)復(fù)雜條件下,基坑支護(hù)方案的選擇及工程安全控制措施.

1 基坑工程簡(jiǎn)介

北京市第三十五中學(xué)1#、2#樓建設(shè)工程為地上3～4層、地下2層,地下建設(shè)施工基坑開挖深度8.40～11.3m.

2 基坑巖土工程地質(zhì)簡(jiǎn)況

建設(shè)場(chǎng)區(qū)位于金溝河故道,場(chǎng)地基本平坦,地面標(biāo)高49.11～51.00m.勘探深度50m揭露的土層如下.

(1)人工堆積

①雜色,稍濕,稍密渣土;

(2)第四紀(jì)沉積

②-1層砂質(zhì)粉土及粘質(zhì)粉土,黃棕色,濕,中密～密實(shí);

②-2層粉質(zhì)粘土及重粉質(zhì)粘土,黃棕色,很濕,可塑;

②-3層細(xì)砂及粉砂,黃棕色,濕,密實(shí);

②-4層卵石,雜色,濕,中密;

②-5層粉質(zhì)粘土,黃棕色,很濕,可塑.

工程勘察期,于20m深的鉆孔中未見地下水位,基坑局部有上層滯水.該區(qū)近幾年地下潛水埋深大于20m.

3 工程支護(hù)設(shè)計(jì)方案

工程設(shè)計(jì)初期,采用復(fù)合土釘墻、護(hù)坡樁加錨桿分6段進(jìn)行支護(hù).后期為保證風(fēng)井及冷卻塔的正常使用,在地鐵四號(hào)線新街口站風(fēng)井、冷卻塔臨近處采用人工挖孔樁加錨桿、人工挖孔樁加支撐支護(hù),具體參數(shù)如下.

(1)Ⅰ、Ⅱ段護(hù)坡樁、預(yù)應(yīng)力錨桿:在魯迅故居西側(cè)及北側(cè)部分坡段距離基坑開挖線較近部位,采用護(hù)坡樁+預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù).樁頂位于自然地面,樁身設(shè)置一道預(yù)應(yīng)力錨桿,一樁一錨;連梁(高X寬)為500X600,配筋為6Φ20,箍筋為Φ6.5@200,澆筑C25混凝土.樁間掛網(wǎng)采用20mm規(guī)格的鋼板網(wǎng),用射釘槍及"T"型釘固定在樁及坡面上.外噴厚度為30～50mm的混凝土,其水泥、砂、石配合比為1∶2∶2.護(hù)坡樁及預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)參數(shù)如表1～2.

(2)Ⅰ段土釘墻:1#樓基坑支護(hù)深度為8.4m,遠(yuǎn)離魯迅故居坡段擬以1:0.2放坡做土釘墻支護(hù).邊坡面層掛φ6.5 @200X200鋼筋網(wǎng),每排土釘橫向設(shè)置一根Ф20通筋,通筋與土釘主筋端部以"L"型焊接牢固,然后噴射素混凝土(厚約80～100mm).其混凝土水泥、砂、石配合比為1:2:2,強(qiáng)度達(dá)到C20.土釘墻技術(shù)參數(shù)如表3.

表1 Ⅰ、Ⅱ段護(hù)坡樁技術(shù)參數(shù)表

表2 Ⅰ、Ⅱ段護(hù)坡樁預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)參數(shù)

表3 Ⅰ段土釘墻技術(shù)參數(shù)

(3)Ⅱ、Ⅲ段土釘墻:2#樓(體育場(chǎng))邊坡支護(hù)深度10.6m及11.3m部分,擬以1:0.2放坡加兩道預(yù)應(yīng)力錨桿做復(fù)合土釘墻支護(hù).邊坡面層掛φ6.5 @200X200鋼筋網(wǎng),每排土釘橫向設(shè)置一根Ф20通筋,通筋與土釘主筋端部以"L"型焊接牢固,然后噴射素混凝土(厚約80～100mm),混凝土水泥、砂、石配合比為1:2:2,強(qiáng)度達(dá)到C20.土釘墻技術(shù)參數(shù)列入表4.

表4 Ⅱ、Ⅲ段土釘墻技術(shù)參數(shù)

注:Ⅱ段土釘墻為1～6道;Ⅲ段土釘墻為1～7道.

(4)Ⅳ段噴錨:1#樓西北角及西側(cè)中間段,以1:0.6放坡掛網(wǎng)噴砼支護(hù).邊坡面層掛鋼板網(wǎng),以間距1.5m梅花形打入長(zhǎng)50cmФ14 T型摩擦土釘,然后噴射素混凝土(厚約30～50mm),混凝土水泥、砂、石配合比為1:2:2,強(qiáng)度達(dá)到C20.

(5)地鐵四號(hào)線風(fēng)井及冷卻塔處為重點(diǎn)設(shè)計(jì),分三段進(jìn)行支護(hù).

風(fēng)亭東側(cè)采用護(hù)坡樁加內(nèi)支撐支護(hù),參數(shù)如表5、6.連梁技術(shù)參數(shù)(高X寬)為600X800,配筋為6Φ14, 8Φ16,箍筋為Φ10@200,Φ10@400,澆筑C30砼.

表5 護(hù)坡樁技術(shù)參數(shù)

表6 內(nèi)支撐參數(shù)

表7 護(hù)坡樁技術(shù)參數(shù)

表8 預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)參數(shù)

冷卻塔東側(cè)采用護(hù)坡樁加錨桿支護(hù).冷卻塔南側(cè)采用護(hù)坡樁加錨桿支護(hù),參數(shù)如表7、8.

具體支護(hù)分段位置見圖2.

4 施工重點(diǎn)控制

本工程西北角緊鄰地鐵四號(hào)線新街口站風(fēng)井及冷卻塔處,采用人工挖孔樁和內(nèi)支撐.

(1)人工挖孔樁

人工挖孔樁施工地下障礙物識(shí)別及施工安全控制.挖孔樁施工過程中要保持現(xiàn)場(chǎng)巡視, 對(duì)開挖過程中遇到的不明管線進(jìn)行識(shí)別, 并對(duì)照管線圖進(jìn)行確認(rèn).在施工過程中, 如發(fā)現(xiàn)圖紙未標(biāo)識(shí)的通訊電纜、備用光纜, 應(yīng)及時(shí)保護(hù).

人工挖孔樁施工應(yīng)按照操作規(guī)程進(jìn)行,邊挖邊護(hù)壁,保證足夠養(yǎng)護(hù)時(shí)間, 防止支護(hù)強(qiáng)度不足造成塌方;挖孔照明采用低壓照明燈, 保持孔底通風(fēng), 保證施工安全.在施工過程中關(guān)注風(fēng)井及冷卻塔的位移及沉降變化,如發(fā)現(xiàn)異常情況,應(yīng)采取措施,以保證施工安全.

(2)內(nèi)支撐施工

內(nèi)支撐(也叫鋼支撐)的穩(wěn)定性是控制基坑穩(wěn)定的重要因素,須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求選用、安設(shè).鋼支撐的架設(shè)須準(zhǔn)確到位,按設(shè)計(jì)圖的要求施加預(yù)應(yīng)力.鋼支撐應(yīng)隨挖隨撐,避免造成維護(hù)結(jié)構(gòu)變形.在基坑開挖及主體結(jié)構(gòu)施工期間,嚴(yán)禁施工機(jī)具碰損支撐系統(tǒng).從鋼支撐架設(shè)到拆除的整個(gè)施工過程中,必須保證穩(wěn)定及強(qiáng)度變形的要求.

5 結(jié)語(yǔ)

北京市目前采用的主要基坑支護(hù)方式,有護(hù)坡樁、錨桿、土釘墻、內(nèi)支撐等,一般采用幾種支護(hù)方式組合以提高安全性.設(shè)計(jì)及施工工作要緊密結(jié)合周邊環(huán)境條件進(jìn)行,既要利用多種支護(hù)方式組合提高基坑安全可靠性, 又要考慮降低基坑支護(hù)的造價(jià),因地制宜施工.

北京市第三十五中學(xué)基坑項(xiàng)目緊臨地鐵站的風(fēng)井及冷卻塔,因作業(yè)面小,機(jī)械無法施工.因此,根據(jù)實(shí)際情況采取了樁錨支護(hù)、復(fù)合土釘墻和樁加內(nèi)支撐方案,取得了良好的支護(hù)效果.

[1] 顧曉魯, 錢鴻縉, 劉惠珊.地基與基礎(chǔ)(第三版) [M ].北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2003.

[2] 尉希成.支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M ].北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1997.

[3] 陳禮儀, 胥建華.巖土工程施工技術(shù)[M ].四川成都: 四川大學(xué)出版社, 2008.

[4] 茅均標(biāo), 周旭榮, 茅軍念, 朱曉瓊.北京創(chuàng)世紀(jì)大廈工程深基坑邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)與施工.探礦工程(巖土鉆掘工程), 2006(5):1～4.