深基坑支護(hù)技術(shù)在鹽北河閘站工程中的應(yīng)用

潘 根 孝

(杭州水利水電勘測設(shè)計院有限公司，浙江 杭州 310000)

1 工程概況

鹽北河閘站工程布置在鹽北河與鹽平塘交叉口的河浜處，泵站設(shè)計排澇流量10 m3/s，兼顧引水10 m3/s，共安裝2臺1400SGZ-125D型雙向潛水貫流泵。排水閘緊鄰泵站并排布置，為一塊整底板，水閘共1孔，單孔凈寬6 m。本工程緊鄰恒峰工具股份有限公司廠房，不具備大開挖施工條件，工程采用鉆孔灌注樁+止水帷幕結(jié)合鋼管支撐技術(shù)。

建筑規(guī)模：水閘基礎(chǔ)平面尺寸23.6 m×17.5 m。

基礎(chǔ)形式：采用φ80 cm灌注樁基礎(chǔ)，⑥-2b重粉質(zhì)壤土為灌注樁持力層，混凝土板基礎(chǔ)。

基坑規(guī)模：基坑面積：956.40 m2，總延長米：53.7 m，基坑形狀大致呈長方形。

地面標(biāo)高按現(xiàn)場現(xiàn)狀高程取值，河道北側(cè)空曠場地85高程+3.43 m～+4.23 m，河道南側(cè)(恒峰工具股份有限公司)地面85高程+3.50 m，河道底實測高程-2.07 m～-1.00 m。

基礎(chǔ)底板面標(biāo)高-3.70 m～-2.90 m/-1.84 m，底板厚1 200 mm，基礎(chǔ)墊層統(tǒng)一考慮100 mm，底板墊層底標(biāo)高-5.00 m～-4.20 m/-3.14 m。

開挖底標(biāo)高按底板墊層底控制，其中河道北側(cè)基坑開挖深度為7.63 m～8.33 m；河道南側(cè)基坑開挖深度為6.64 mm，河道范圍基坑相對河道底開挖深度為1.27 m～2.34 m。

2 周邊環(huán)境

擬建水閘位置南北向橫跨鹽北河河道，河道北側(cè)空地，南側(cè)為恒峰工具股份有限公司，西側(cè)、東側(cè)現(xiàn)狀為河道。

基坑北側(cè)：項目北側(cè)現(xiàn)狀空地，地面85高程3.43 m～4.23 m。

基坑南側(cè)：南側(cè)緊鄰恒峰工具股份有限公司廠房(層高為2層)，與本項目圍護(hù)邊線最小垂直距離為3.70 m左右，廠房采用鉆孔灌注基礎(chǔ)，廠房地面85高程2.56 m～3.43 m。廠房鄰本項目側(cè)為河道擋墻。

基坑西側(cè)、東側(cè)：鹽北河(河水東西走向)，南北側(cè)石砌河坎線。河道底實測85高程-2.07 m～-1.00 m。

基坑與周邊環(huán)境距離詳見周邊環(huán)境總圖，除南側(cè)外周邊環(huán)境相對較好，整個場地地勢平緩，形狀較規(guī)則，重點注意施工期間南側(cè)廠房保護(hù)。

3 工程地質(zhì)條件

根據(jù)地質(zhì)資料，擬建場地地表下對基坑有影響的土層如下：

第①-2b層：重粉質(zhì)壤土，局部為粘土，灰黃色，軟可塑，層理發(fā)育，層間夾有薄層粉砂。

第②-2層：淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土夾粘土,灰色，流塑，星散狀分布有機(jī)質(zhì)團(tuán)塊。

第③-2層：淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土夾粘土，灰色，流塑，呈鱗片狀，夾有少量粉砂團(tuán)塊。

第④-2層：重粉質(zhì)壤土，局部為粉質(zhì)粘土，灰黃色，硬可塑，局部軟可塑，層理發(fā)育，層間夾有薄層粉砂。

第⑤-2層：輕粉質(zhì)壤土夾粉砂，藍(lán)灰色，黃灰色，中密，局部密實，層底砂粒含量較高，局部相變?yōu)榉凵啊?/p>

第⑥-1b層：粉質(zhì)粘土，灰黃色，硬可塑，局部硬塑，層理發(fā)育，層間夾有薄層粉砂。

場地土層的基坑支護(hù)設(shè)計參數(shù)如表1所示。

4 水文地質(zhì)條件

勘察區(qū)地下水埋藏較淺，為孔隙型潛水，主要賦存于上部①-1層填土，①-2層飽和重粉質(zhì)壤土，②，③層軟土及⑤層輕粉質(zhì)壤土層中，勘察期間測得陸上鉆孔內(nèi)地下水位埋深在0.50 m～1.70 m之間，水位高程為1.43 m～2.04 m；勘察期間河道水位高程為1.20 m～1.90 m。場地中上部以重粉質(zhì)壤土及厚層軟土為主，透水性差，系隔水層。

表1 工程地質(zhì)參數(shù)表

地下水為主要接受大氣降水和地表水滲入補(bǔ)給的孔隙潛水。地下水位主要受季節(jié)性影響，特別在雨季、臺風(fēng)暴雨期，地下水位升高，變化較大，一般為0.5 m～2.0 m；一般情況下兩岸水位略高于臨近河流，以向河流排泄。地下水位受其他水文因素(如河流、湖泊)、地質(zhì)因素(地質(zhì)構(gòu)造)、人為因素(開采、回灌)等的影響較小。

5 圍護(hù)方案分析和選擇

5.1 圍護(hù)方案比較

單體地下結(jié)構(gòu)基坑開挖深度較深，約6.64 m～8.33 m，基坑開挖需重點進(jìn)行南側(cè)沉降變形控制(重點保護(hù)的南側(cè)的恒峰工具股份有限公司)；北側(cè)現(xiàn)狀為空地，有利于本基坑的開挖施工，基坑開挖對變形無特殊要求。

場地開挖范圍內(nèi)地層以淤泥質(zhì)土層為主。該層土土質(zhì)極軟，具觸變性、流變性、低強(qiáng)度、高壓縮性，是本工程基坑開挖的主要影響土層。該層土對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形和穩(wěn)定較為不利。因此，必須選擇一種確保安全、有成熟設(shè)計與施工經(jīng)驗的基坑圍護(hù)方案，以保證基坑施工安全，坑底、坑壁穩(wěn)定。根據(jù)現(xiàn)場情況，在確保基坑工程施工安全的前提下，為方便施工、加快進(jìn)度及應(yīng)業(yè)主要求，經(jīng)過對多種方案分析和比較，確定基坑南北側(cè)采用鉆孔灌注樁+鋼管支撐，水泥攪拌樁擋土止水；基坑?xùn)|西側(cè)采用自然放坡。

沿基坑兩側(cè)主要采用鉆孔灌注樁(D100@120 cm、樁長20 m)進(jìn)行圍護(hù)，在恒峰工具股份有限公司廠房側(cè)設(shè)置止水帷幕，采用D60@50攪拌樁止水，1.50 m標(biāo)高設(shè)水平臨時鋼管支撐梁系統(tǒng)(φ609×16 mm)。

圖1為圍護(hù)結(jié)構(gòu)平面布置圖；圖2為鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)圖。

5.2 圍護(hù)施工順序

第一階段：整平場地，開挖溝槽，清除混凝土地面等障礙物，定位放線、地面硬化和基坑周邊排水溝設(shè)置。河道位置設(shè)置臨時圍堰。

第二階段：施工鉆孔灌注樁，及水泥攪拌樁止水樁，養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。

第三階段：坑內(nèi)挖土。

1)開挖至相應(yīng)標(biāo)高施工壓頂梁。

2)壓頂梁養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，挖土至支撐底，拼裝鋼管支撐。按分層分段、對稱開挖、嚴(yán)禁超挖原則，開挖至坑底標(biāo)高。

3)施工水閘底板基礎(chǔ)及素混凝土底板換撐帶，待結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。

4)拆除鋼支撐。

5)繼續(xù)向上水閘結(jié)構(gòu)施工。

6 結(jié)語

鉆孔灌注樁+止水帷幕結(jié)合內(nèi)支撐由于工藝成熟，圍護(hù)結(jié)構(gòu)既能擋土又能防水；施工設(shè)備輕便，方法簡單，對場地適應(yīng)性強(qiáng)，無需大型、復(fù)雜設(shè)備，施工占用場地?。痪哂休^大的剛度、變形較小等特點。所以在深基坑支護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。本工程基坑開挖深度較深，約6.64 m～8.33 m，采用鉆孔灌注樁+鋼管支撐，水泥攪拌樁擋土止水，充分利用其優(yōu)點，使基坑系統(tǒng)的強(qiáng)度及穩(wěn)定性得到有效保證，保護(hù)周圍環(huán)境(恒峰工具股份有限公司廠房)的安全，位移及沉降均控制在規(guī)范許可范圍之內(nèi)。同時圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價低，經(jīng)濟(jì)性好，對類似基坑工程有很好的借鑒作用。

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