平陽景苑小區(qū)深基坑支護技術(shù)

馬 永 林

(1.太原理工大學(xué)，山西 太原 030024； 2.山西省建筑科學(xué)研究院，山西 太原 030001)

平陽景苑小區(qū)深基坑支護技術(shù)

馬 永 林1,2

(1.太原理工大學(xué)，山西 太原 030024； 2.山西省建筑科學(xué)研究院，山西 太原 030001)

通過分析平陽景苑小區(qū)周邊環(huán)境及工程地質(zhì)條件，對工程的基坑支護設(shè)計原則及方案進行了研究，闡述了土釘墻、支護樁、預(yù)應(yīng)力錨索、型鋼支撐等基坑支護施工工藝要求，為基坑的施工安全提供保障。

深基坑，樁錨，土釘墻，支護

1 工程概況

平陽景苑小區(qū)工程位于親賢北街以南，平陽路以西，太原市小店區(qū)楊家堡村。擬建小區(qū)占地面積約107 200 m2,基坑長約420.4 m，寬約288 m，基坑開挖深度約16 m，其上建筑物包括17棟高層建筑，最高為99 m的34層的高層住宅和33層高層公寓?；A(chǔ)形式為閥片基礎(chǔ)，基底標(biāo)高為765.5 m，±0.00=781.5 m(絕對標(biāo)高)。

2 周邊環(huán)境、工程地質(zhì)條件概況

擬建場地地貌單元為汾河?xùn)|岸Ⅰ級階地。地下水位埋深為2.20 m～5.20 m，絕對高程介于777.12 m～778.12 m。其類型為首層為上層滯水，以下為承壓水。地下水流方向為由東向西，受大氣降水和汾河及側(cè)向徑流補給。

基坑西側(cè)為萬廈房地產(chǎn)開發(fā)的3號，8號住宅樓，筏板基礎(chǔ)，基底標(biāo)高-6.35 m，地基處理采用水泥攪拌樁。8號樓地面絕對標(biāo)高約782.4 m,距基坑邊25.76 m；3號樓地面絕對標(biāo)高約為782.4 m,距基坑邊17.54 m。

基坑?xùn)|側(cè)緊鄰平陽路，道路埋設(shè)多種管線設(shè)施：液化氣，電信光纜，電力以及未知管線。東側(cè)金洋會館凹進基坑，地上11層，地下1層，框架結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)，底板墊層底標(biāo)高-6.2 m，采用水泥粉噴樁復(fù)合地基，有效樁長8.0 m。

基坑南側(cè)為規(guī)劃路。

3 基坑支護設(shè)計

3.1 原則

本基坑按一級基坑的原則設(shè)計。

1)雙排樁的設(shè)計。雙排樁支護結(jié)構(gòu)是指在基坑周邊的土體中設(shè)置前后兩排樁，同時前后兩排樁之間通過連梁進行連接，形成一個整體。這種支護結(jié)構(gòu)形式的優(yōu)點是側(cè)向剛度大，可以有效地減小基坑變形。

考慮基坑?xùn)|側(cè)凹角位置存在一棟高11層的建筑物，此處支護樁考慮采用雙排樁。同時基坑北側(cè)因考慮上部土體直接采用放坡的形式，因此也設(shè)置雙排樁。

2)止水帷幕的深度。設(shè)置豎向止水帷幕的目的，是為了阻止或減少地下水從基坑側(cè)面滲入坑內(nèi)而形成危害。止水帷幕宜穿過透水層，設(shè)置在相對不透水層。本工程的止水帷幕伸入到第⑤層粉土中，粉土相對滲透系數(shù)較小。

3)預(yù)應(yīng)力錨索的長度。由各規(guī)范可知，錨桿錨固段長度的下限都要求不小于4 m，上限大多都沒規(guī)定，且要求錨固段覆土厚度不宜小于4 m，自由段的長度都不小于5 m，且應(yīng)穿過潛在滑裂面。

3.2 方案

支護形式根據(jù)地質(zhì)條件及周邊環(huán)境而不同。本基坑共7個剖面。上部3 m在1—1剖面～6—6剖面中采用土釘墻，下部采用樁錨支護，且7個剖面在-12 m的位置均采用型鋼斜撐+堆土進行支護，型鋼斜撐支護具體詳見圖1。

斜撐采用HW400×400×13×21型鋼，一端頂在樁上，另一端頂在基礎(chǔ)上，斜撐角度為20°，水平撐力為1 720 kN。

各分區(qū)支護樁及預(yù)應(yīng)力錨索詳細(xì)參數(shù)見表1，表2。

表1 支護樁設(shè)計參數(shù)表

表2 預(yù)應(yīng)力錨索參數(shù)表

3.3 基坑止水及降水設(shè)計

1)基坑外側(cè)止水。根據(jù)該工程地質(zhì)、水文情況及施工經(jīng)驗，采用三軸深層水泥攪拌樁止水帷幕，施工結(jié)束后14 d，通過現(xiàn)場抽水試驗檢驗帷幕效果及帷幕底繞流量。

2)基坑內(nèi)側(cè)降水。降水井在距基坑邊5 m～7 m處開始布置，井的位置要避開梁和柱，要保證施工質(zhì)量，要保證單井出水量大于240 m3/d；在每個電梯井附近布置一口降水井,深度比普通降水井深3 m～6 m；回灌井、觀測井、降水井均采用管井，井身結(jié)構(gòu)及濾水管均采用混凝土濾水管。降水井、回灌井參數(shù)見表3。

表3 降水井、回灌井參數(shù)表

4 基坑支護施工工藝要求

4.1 土釘墻工藝要求

1)土釘成孔采用洛陽鏟或鉆孔機械，孔徑為100 mm；土釘成孔深度允許偏差+5 cm;孔徑允許偏差+5 mm,孔距允許偏差±10 cm，成孔傾角允許偏差±1°；

2)土釘漿體強度檢驗數(shù)量每50根不少于一組，每組試塊數(shù)量為6塊；

3)面層噴100厚C20細(xì)石混凝土護面，內(nèi)設(shè)φ6.5@200 mm×200 mm鋼筋網(wǎng)片，加強筋采用直徑14的螺紋鋼，網(wǎng)片居中，加強筋在網(wǎng)片的外側(cè)；土釘端頭彎呈L形，彎鉤長度10d,并與加強筋可靠焊接。

4.2 支護樁工藝要求

1)樁內(nèi)主筋沿樁身通長布置，主筋連接采用焊接，主筋間距允許偏差±10 mm,螺旋箍筋和加強箍筋與主筋之間采用點焊，點焊率60%以上；箍筋間距允許偏差±2 cm,鋼筋籠長度允許偏差±100 mm，鋼筋籠直徑允許偏差±10 mm。2)樁徑允許偏差+3 cm，垂直度允許偏差0.5%，主筋保護層厚度5 cm；樁位偏差不得大于5 cm。混凝土坍落度：170 mm～210 mm，充盈系數(shù)不小于1.05。3)清孔在澆筑混凝土之前進行，清孔質(zhì)量要求按照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行。4)鋼筋籠在制作和吊運過程中，不允許產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形，且不得采用強行加壓或自重墜落的方法沉入孔中，放入孔中時要采用切實有效的措施保證其標(biāo)高及保護層厚度符合設(shè)計要求，鋼筋籠放入孔后要盡快澆灌混凝土，并必須連續(xù)灌注不得中斷，確?；炷恋膹姸群兔軐嵍取?/p>

4.3 預(yù)應(yīng)力錨索工藝要求

1)根據(jù)施工圖紙，確保錨索孔的位置在一條直線上，鉆孔定位誤差不大于2 cm,鉆孔傾斜誤差不大于3°，鉆頭直徑不應(yīng)小于設(shè)計鉆孔直徑3 mm，并嚴(yán)格按照設(shè)計錨索長度施工。2)在錨索施工中，錨索成孔采用鉆機套管跟進鉆孔，不得大于套管外徑，套管管內(nèi)出土，噴水鉆頭不得超過管口，防止在施工過程中引起地面沉降。為了減少對土層的擾動，鉆孔施工采用跳打。3)錨索注漿自下而上連續(xù)灌注漿液，保證水，氣從孔內(nèi)順利排出。4)選用二次注漿工藝，水灰比0.45～0.55，壓力控制在2.5 MPa～5.0 MPa之間。第一次注漿錨固體的強度達(dá)到5 MPa后進行,兩次注漿的水

泥量之和應(yīng)大于85 kg/m。5)在注漿體強度達(dá)到15 MPa以上后對錨索進行張拉鎖定，張拉鎖定力為承載力設(shè)計值的0.8倍(考慮應(yīng)力損失10%)，錨具的選擇應(yīng)為符合國家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。6)錨索施工必須按照分段分層開挖，分段長度不宜大于20 m,分層厚度不宜大于2 m,下層土開挖時，上層的錨索必須有7 d以上養(yǎng)護時間并以張拉鎖定，上層錨索張拉鎖定后才能開挖下一層土。7)錨索在施工前應(yīng)先探明各種地下管線位置并做出標(biāo)記，施工時注意避開，若有無法避開的地方應(yīng)及時反饋給設(shè)計方進行設(shè)計變更。8)待錨索施工完后，對錨索進行抗拉試驗。試驗總數(shù)不小于錨索總數(shù)的1/100，且不小于3根。

4.4 型鋼支撐工藝要求

1)金洋會館兩側(cè)拐角處，基坑頂部采用800 mm×1 000 mm的角撐，水平間距7 m，角撐間采用400 mm×800 mm拉桿連接。

2)基坑底部采用鋼支撐，水平間距等于灌注樁間距的2倍,斜撐采用HW400×400×13×21型鋼，在支撐的上端H型鋼和樁體間澆筑標(biāo)號C35混凝土，采用Ⅱ級螺紋鋼筋(Φ25 mm)和樁體主筋焊接，下端支撐在主體樓座基礎(chǔ)的梁上。詳細(xì)情況與上部結(jié)構(gòu)設(shè)計單位協(xié)商確定。

4.5 止水帷幕施工工藝要求

1)三軸攪拌樁樁位偏差不大于20 mm，垂直度偏差不大于0.3%；2)應(yīng)進行成樁工藝及拌和，確定相應(yīng)的水泥摻入比和水泥漿水灰比，需在深層攪拌水泥攪拌樁施工前進行，包括水泥摻入量、水泥漿配比試驗。深層攪拌水泥土墻應(yīng)采取切割搭接法施工，應(yīng)在前樁水泥土尚未固化時進行后序搭接樁施工,前后樁施工間隔時間不應(yīng)超過8 h，最長不超過20 h。搭接處(施工開始和結(jié)束的頭尾)采取高壓旋噴處理。調(diào)整提管速度根據(jù)土層特性進行；3)停漿后在恢復(fù)噴漿前，機頭必須提升(向下施工)或下沉(向上施工)0.5 m后再噴漿攪拌施工，防止斷樁；4)嚴(yán)格控制水泥用量，嚴(yán)禁使用已經(jīng)初凝的水泥漿液；5)攪拌下沉速度控制在0.5 m/min～1 m/min之間,提升速度控制在1 m/min～2 m/min之間,下沉或提升均保持勻速。防止產(chǎn)生負(fù)壓造成周邊土體的擾動，攪拌次數(shù)和攪拌時間應(yīng)能保證水泥土攪拌樁的成樁質(zhì)量；6)若存在客觀原因，使施工無法正常連續(xù)的進行，應(yīng)在止水帷幕開始和結(jié)束的頭尾搭接處，采取高壓旋噴進行加強措施。

5 結(jié)語

針對施工現(xiàn)場不同情況，本基坑支護采用了不同的支護形式，通過對基坑支護過程中的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，本基坑的沉降和位移位于可控范圍之內(nèi)，且周邊道路及建筑物均未出現(xiàn)沉降和裂縫等現(xiàn)象?；拥陌踩⒖煽坎粌H僅是設(shè)計的合理，現(xiàn)場施工的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，也為基坑安全提供了保證，本基坑支護的經(jīng)驗可供類似的深基坑工程參考。

[1] JGJ 79—2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JGJ 120—2012，建筑基坑支護技術(shù)規(guī)范[S].

Deep foundation support technology of Pingyangjingyuan community

Ma Yonglin1,2

(1.TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030024,China; 2.ShanxiAcademyofBuildingScience,Taiyuan030001,China)

Through analyzing Pingyangjingyuan community surrounding environment and engineering geology conditions, the paper studies the engineering foundation support design principles and schemes, and illustrates soil nailing wall, support pile, prestressed anchor cable, and steel reinforced support and other foundation support construction technology demands, which has provided some guarantee for foundation construction safety.

deep foundation, pile anchor, soil nailing wall, support

2015-08-25

馬永林(1986- )，男，在讀工程碩士，工程師

1009-6825(2015)31-0061-02

TU463

A