閱讀 3051 次 淤泥質(zhì)軟土中墓坑圍護(hù)施工技術(shù)

淤泥質(zhì)軟土中墓坑圍護(hù)施工技術(shù)

于建華

(浙江聯(lián)達(dá)建設(shè)監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司，浙江杭州310001)

1、工程概況

    三深村經(jīng)濟(jì)合作社商業(yè)綜合樓工程位于杭州市西城區(qū)文二西路與花蔣路交叉西北口，由杭州市西湖區(qū)三深村經(jīng)濟(jì)合作社開發(fā)，華匯工程設(shè)計集團(tuán)有限公司設(shè)計，浙江聯(lián)達(dá)建設(shè)監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司監(jiān)理，浙江城建建設(shè)集團(tuán)有限公司施工。杭州市西湖區(qū)蔣村鄉(xiāng)一帶原來多為荒地、魚塘、河流等，淤泥質(zhì)土層厚度較大，土質(zhì)較差，給該區(qū)域的地下室施工尤其是基坑圍護(hù)的安全可靠性帶來了很多困難，稍有不慎，容易引起基坑坍塌、場地周邊管線和道路的損壞或開裂以及建筑物的不均勻沉降等，因此該區(qū)域建筑物的施工，地下室基坑圍護(hù)是施工過程中的重點、難點之一。

    本工程為樁基基礎(chǔ)、框架結(jié)構(gòu)，上部為三幢5層商業(yè)綜合樓，建筑總高度24 m，占地面積約3837.6 m2，總建筑面積為27037.72 m2，其中地下室面積為7840.2 iYl2，地下室底板長×寬為260.4 m×30.6 m，基坑深4.6 m，支護(hù)形式為鋼管錨桿土釘墻。場地北面圍墻外8 m有兩棟在建5層建筑物，西面圍墻外3 m是市政人行道，南面圍墻外5 m是文二西路人行道，東面是村道。現(xiàn)場原始地坪標(biāo)高為一l.13 Ill，基坑底標(biāo)高(包括地下室混凝土墊層和碎石墊層)為一5.730 m，大面積土方開挖深度為4.6 m，局部電梯井部位土方開挖深度為7.6 m。

2、工程地質(zhì)條件

    根據(jù)巖土工程勘察報告提供的數(shù)據(jù)顯示，本基坑圍護(hù)工程土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表1。

3、土方開挖及基坑圍護(hù)方案

    該工程于2007年12月10日開始土方施工，按照施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人和項目總監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的施工方案，土方施工由西向東按照后澆帶分為五個施工段，土方分三層開挖，第1層開挖深度為2.0 rn，即挖到標(biāo)高一3.13 m處；第2層開挖深度為l.2 m，即挖到標(biāo)高一4.33 m處；第3層開挖深度為l.1 m，即挖到標(biāo)高一5.43 m處；余下300m土和地梁采用人工修土。大承臺、電梯井部位土方開挖采用沉井邊沉邊挖。

    土方施工開始前先進(jìn)行分段基坑圍護(hù)施工，當(dāng)基坑圍護(hù)產(chǎn)生足夠強(qiáng)度后才允許大面積土方開挖�？偟氖┕ぴ瓌t是隨挖隨支，先支后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖。

    基坑圍護(hù)采用+48 X 3．0鋼管土釘加80厚C20噴射混凝土(掛6．5，200 x200鋼筋網(wǎng))，1：2放坡，鋼管內(nèi)l：2的水泥砂漿0.3 MPa壓力注漿。共三排土釘，第一排土釘(L=8 m)在地面以下1.00 m的位置，水平間距為1.2m，其余各排土釘(=6 m)水平間距為l.5 m，土釘垂直間距為l.5 m，土釘傾角為l5。

4、基坑變形原因分析及采取的措施

    4.1基坑變形原因分析

    12月11日，第一施工段第l層土釘墻施工完畢，養(yǎng)護(hù)3 d后開始土方開挖，l2 h后現(xiàn)場監(jiān)理發(fā)現(xiàn)北面施工圍墻外3 m處地面出現(xiàn)一道長約8 m，寬約3.5 cm的裂縫；西面的人行道和南面的文二西路路面出現(xiàn)不同程度的開裂(裂縫約為3—5 mm)；基坑周圍出現(xiàn)不同程度的下沉(最大超過50 mm)；基坑內(nèi)土體上拱；土釘墻最大位移超過30 mm，局部出現(xiàn)裂縫�；�坑變形已超過規(guī)范允許，在I臨時采取加固措施后，現(xiàn)場暫時停止施工，后經(jīng)觀察基坑變形未進(jìn)一步發(fā)展。事情發(fā)生后相關(guān)單位的專家對原基坑圍護(hù)方案進(jìn)行了分析討論，認(rèn)為主要是由于該場地地質(zhì)條件差，基坑開挖深度范圍內(nèi)全部為淤泥質(zhì)軟土層，軟土本身具有蠕變、流動性等特點，在土方開挖后，坑壁土在側(cè)向壓力的作用下蠕變和流動性能加大，土體的位移加劇，而原設(shè)計因內(nèi)在不合理因素(如土釘抗拔力低，整體穩(wěn)定、抗傾覆、抗隆起安全性小，放坡系數(shù)不足，支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度不足等)，造成支護(hù)體系失穩(wěn)，基坑變形而導(dǎo)致圍護(hù)失敗。

    4．2應(yīng)急控制措施

    針對現(xiàn)場地質(zhì)情況，考慮到工期因素，專家提出的圍護(hù)方案仍采用土釘墻支護(hù)，調(diào)整后具體的施工方案如下：

    4.2.1土釘支護(hù)施工

    (1)土釘采用+48 X 3.0鋼管錨桿，頭部焊一個錐形罩，錨頭用420鋼筋組成井字形，每根鋼筋長650 mm，與土釘部分焊接牢固，以增強(qiáng)抗拔力。

    (2)鋼管壁上按一定布置方式鉆一些小孔洞，小孔的上面焊一些象羽翼一樣的保護(hù)帽，用于防止鋼管成孔過程中泥土將孔壁上的小孔堵死。

    (3)土釘從上到下分為四排，第一排距地面0.8 m，其它每l.2 m一排。考慮到基坑邊距離四周用地紅線的最小距離為l2 m，故第一、二排土釘長12 m，第三、四排土釘長為lo m。

    (4)錨桿水平夾角為俯角10。，加工時落料長度在有效長度基礎(chǔ)上加150 mm外露部分。

    (5)注漿前用壓縮空氣對鋼管進(jìn)行清理，以便把有不同程度堵塞的小孔沖開，然后把注漿管伸進(jìn)鋼管中進(jìn)行高壓注漿(32．5R普通硅酸鹽純水泥漿，水灰比為l：0.45，壓力為0.6 MPa)，漿體沿四周的小孔向外滲流，與周圍的土體凝結(jié)，形成注漿土釘。

    4．2．2噴射混凝土施工

    (1)錨桿注漿完成后，按要求修整坡面(1：1放坡)，埋設(shè)噴層厚度控制標(biāo)志，在坡面邊壁上掛咖6.5@200 X200鋼筋網(wǎng)，水平、豎向井字型用2+14加強(qiáng)鋼筋焊接錨桿頭，焊接長度為10 d=140 mm。

    (2)噴射混凝土配合比為水泥：砂：碎石：水=1：2：2：0.5(重量比)，噴層厚度為l00 mm(分兩次完成)，外加劑采用速凝劑，摻量為水泥用量的5％，混凝土強(qiáng)度等級不低于C20，3 d不低于10 MPa。

    (3)為了保證邊坡底部的穩(wěn)定性，采用噴射混凝土面伸入到地下室底板以下200 mm的措施，用以加固坡腳。

    (4)面板上2000 X 2000間隔留置一個l00 X 100的泄水洞，以減少地下水對基坑圍護(hù)可能造成的破壞。

    (5)坡頂沿基坑四周做成寬800，厚度為80的散水。

    4.2.3施工工藝

    (1)工藝流程：開槽→修理邊坡→錨桿安設(shè)→注漿→掛網(wǎng)→錨頭固定→噴射細(xì)石混凝土。

    (2)土釘墻支護(hù)必須緊密配合土方開挖施工，機(jī)械開槽后，及時配合人工修整坡面，要求達(dá)到平整，邊坡的軸線位置要準(zhǔn)確，嚴(yán)禁護(hù)壁后掏挖。

    (3)土方開挖采用挖掘機(jī)分段分層開挖，嚴(yán)格做到支護(hù)一層，開挖一層，上一層未支護(hù)完或達(dá)不到一定的強(qiáng)度不得開挖下一層，每層開挖范圍及深度可參照原施工方案，嚴(yán)禁超挖。

    (4)考慮到軟土具有蠕變、流動等特性，其在荷載作用下土的蠕變和流動性能加大，這對基坑的安全和穩(wěn)定性影響較大，故在地下室施工期間應(yīng)嚴(yán)格控制基坑外側(cè)的堆積荷載和振動荷載。

5、基坑安全性監(jiān)測

    (1)基坑開挖前在東南西北四面分別設(shè)置l—7—1—7共16個深層位移監(jiān)測孔，用于地下室施工期間對支護(hù)結(jié)構(gòu)體系和基坑穩(wěn)定性的監(jiān)測，每天監(jiān)測不少于2次�；�坑變形監(jiān)測報警值見表2。     

    (2)及時對監(jiān)測值進(jìn)行分析，如果監(jiān)測值是一種漸變的遞增過程，則說明基坑處于合理的穩(wěn)定狀態(tài)，如果監(jiān)測值發(fā)生突變或出現(xiàn)峰值，則說明基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)承受過大的土壓力，需要放慢挖土速度或立即停止挖土，待基坑變形監(jiān)測值停止增長或增長十分緩慢后，方可繼續(xù)進(jìn)行土方開挖。

    (3)當(dāng)基坑變形值或變形速率超過警戒值，而且變形還處于繼續(xù)增長，坡頂出現(xiàn)裂縫時，則應(yīng)立即停止開挖土方，采取諸如坑內(nèi)回填土方；坑外卸載；加密、加長土釘。；水泥漿灌縫；加大放坡系數(shù)等措施，確保基坑安全。

    (4)對周圍環(huán)境的變化進(jìn)行監(jiān)測，包括地面、市政道路、管線等設(shè)施及建筑物沉降觀測、坡頂水平位移觀測和裂縫的產(chǎn)生與開展情況，發(fā)現(xiàn)異常及時報告并分析原因，必要時可拍照存檔。

    (5)整個施工監(jiān)測過程持續(xù)至基坑回填結(jié)束為止。

6、實施效果

    目前該工程第一施工段土方開挖已結(jié)束，正在進(jìn)行地下室底板的施工，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，周圍道路、管線及建筑物的開裂和沉降均在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

7、結(jié)  語

    基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全是保證工程建設(shè)順利進(jìn)行的前提條件，基坑支護(hù)的方式有多種多樣，經(jīng)專家反復(fù)論證最終確定采用土釘墻支護(hù)。實踐證明土釘墻支護(hù)在三深村經(jīng)濟(jì)合作社商業(yè)綜合樓工程軟土基坑支護(hù)中的應(yīng)用非常成功，該方案技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理，安全有保障，同時節(jié)約了大量的施工時間。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)