對某工程基坑中復合支護技術(shù)探討

1、    對某工程基坑中復合支護技術(shù)探討    方德林摘要:本文結(jié)合工程實例,對某工程在設計、支護方案的選擇、施工過程中的質(zhì)量控制、沉降及水平位移的監(jiān)控等方面進行了探討，并有效的介紹了復合支護技術(shù)在控制基坑周邊場地變形中的應用,供同行參考。關(guān)鍵詞: 基坑 復合支護 預應力錨索 張拉應力 土釘墻abstract: combining with the project examples, a project in design, support scheme selection, the construction process of quality cont

2、rol, settlement and the monitoring of the horizontal displacement are discussed, and the effective introduced composite support technology in controlling the fielda deformation, the application refers for the colleague.key words: composite foundation pit supporting prestressed anchor tension stress

3、the soil nailed wall中圖分類號：tv551.4文獻標識碼：a 文章編號：一、工程概況某工程主體8層,局部10層, ±0.000設計標高相當于黃海高程 16.900,設置一層地下室,地下室墊層底標高為-7.300,基坑開挖凈深為 6.8m。場地西側(cè)為6層試驗樓和 2層會議室,天然地基淺基礎,基礎埋深1.5m,上部為磚混結(jié)構(gòu),對差異沉降非常敏感,建筑物距開挖線約15m。場地南側(cè)為7層辦公樓,亦為天然地基淺基礎,基礎埋深 1.5m,上部為磚混結(jié)構(gòu),對差異沉降非常敏感,建筑物距開挖線約1020m。施工過程中控制基坑周邊場地的變形,確保鄰近建筑物的結(jié)構(gòu)安全,是本工程施工中的

4、關(guān)鍵。二、場地地質(zhì)情況根據(jù)工程勘察單位編制的巖土工程勘察報告,本場地原始地貌為丘陵斜坡地帶,原始地勢較高,場地后經(jīng)人工整平較平坦,在基坑開挖深度范圍內(nèi)主要土層參數(shù)見下表 1:表 1土層主要參數(shù)一覽表本場地內(nèi)的地下水主要有粉質(zhì)粘性土孔隙潛水和強風化巖中的裂隙水,其中孔隙潛水以上游地下水側(cè)向滲流為主要補給來源,水量及水位主要受季節(jié)性控制。由于層內(nèi)粘性土含量較大,自身的透水性、富水性較差均為弱透水層,因此地下水水量不大。三、支護方案的選擇根據(jù)該場地的地質(zhì)報告、周邊管線埋設情況和業(yè)主對本工程工期、造價方面的要求,基坑的東面和北側(cè)采用自然放坡;西側(cè)采用土釘和網(wǎng)噴混凝土護坡支護;而對于差異沉降非常敏感,基

5、礎緊靠著基坑邊的南面,經(jīng)比較分析后,決定采用土釘墻、注漿微型樁和預應力錨索的復合支護方案。土釘采用成孔直徑為100mm的鋼筋土釘,鋼筋直徑為22mm,水平間距 1200mm;微型樁采用250600的注漿微型樁,樁長 7.5m;預應力錨索采用 3 ×75鋼絞線;坡面均采用6.5200×200的鋼筋網(wǎng),并噴射100厚的 c20混凝土。土釘墻根據(jù)施工期間不同開挖深度及基坑底面以下可能滑動面采用圓弧滑動簡單條分法進行整體穩(wěn)定性驗算:其中基坑側(cè)壁重要性系數(shù)0取1.0,求得整體穩(wěn)定安全系數(shù)最小值 kzmin =1.26。以上整體穩(wěn)定性技術(shù)分析中未考慮微型樁及預應力錨索的正面效應作用,其

6、作用之一是考慮作為整體安全穩(wěn)定儲備,二是作為控制和減少土釘圍護結(jié)構(gòu)的整體側(cè)向位移和沉降的保證措施。該方案有以下幾個優(yōu)點:1、土釘墻工程造價低,施工簡單、施工不需單獨占用場地,特別適合有相鄰低層建筑,施工場地狹小的基坑圍護。2、有利于根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測的變形數(shù)據(jù),及時調(diào)整土釘長度和間距,從而避免出現(xiàn)大事故。3、預應力錨索通過施加預應力,主動約束擋土結(jié)構(gòu)的變位,從而控制土體的移位變形,確保相鄰建筑物的結(jié)構(gòu)安全?；拥哪厦婧捅眰?cè)與相鄰周邊場地關(guān)系如圖 1所示。四、支護結(jié)構(gòu)的主要施工方法南面的復合支護剖面如圖 2所示。a、微型樁和預應力錨索施工質(zhì)量控制:1、鉆孔:土方開挖至鎖口梁底處標高,在預應力錨索設計的

7、位置處,按設計的拉桿方面與傾角進行鉆孔,鉆孔采用螺旋鉆孔干作業(yè)法,鉆孔時力求準確,為確保錨孔深度,鉆孔深度大于設計深度0.2m以上。2、錨桿安設:孔內(nèi)裝入已制作好的拉桿,并保證裝到孔底。拉桿采用 3 ×75鋼絞線,將注漿套管與錨索細鐵絲綁扎固定,拉桿在孔口預留 70cm長并作臨時固定。圖 1基坑支護結(jié)構(gòu)施工和監(jiān)測平面圖圖 2南面支護剖面圖3、微型樁同樣采用螺旋壓水鉆進成孔法施工,鉆孔過程中鉆進、出渣、固壁、清孔等工序一次完成,孔成后立即下鋼筋籠,注漿施工。4、注漿:錨桿采用注漿泵配以攪拌機進行注漿,注漿材料為純水泥漿,水灰比為 0.5,水泥采用 42.5級普通硅酸鹽水泥。先將注漿槍插

8、入注漿套管進行一次常壓注漿,24小時后進行二次高壓注漿,注漿壓力值控制在2.03.5mpa之間。5、鎖口梁施工:澆筑砼前,錨頭套上75pvc管 l =0.4米,同時將錨具中的螺旋鋼筋和錨墊板按設計要求固定在鎖口梁的鋼筋上,方向與錨孔方向一致,擺放平整,澆筑混凝土。6、張拉鎖定:待錨固體與臺座砼強度均達到設計強度的80%以上時,對錨索進行張拉鎖定。錨固錨索張拉采用超張拉,超張拉力值為設計拉力值的 1.11.2倍。錨索張拉力值分兩次張拉作業(yè)施加,第一次張拉作業(yè)力值為設計張位力值的一半,第二次張拉作業(yè)直至超張拉力值。每次張拉宜分為56級進行,除第一次張拉需要穩(wěn)定30分鐘外,其余每級持荷穩(wěn)定時間為 5

9、分鐘 ,并分別記錄每級荷載對應錨索體的伸長量。7、錨索鎖定后,用手提砂輪機切割余露錨索頭,用 c25砼封錨處理,以防止銹蝕。b、土釘施工要點:1、作業(yè)面開挖、修坡:土方開挖用挖掘機施作,挖掘機應離邊坡線 0.4m左右,保證土方開挖過程少擾動邊坡壁的原狀土。一次開挖深度為土釘設計層高加 0.5m,正面寬度不宜超過 12.0m,開挖后的邊坡段,用人工及時修整,盡量保持邊坡壁面的粗糙,以提高噴射混凝土的粘接度。2、初噴混凝土:土體修整后,立即噴射 50mm厚 c20混凝土,使暴露土體及時封閉。3、土釘施工:包括定位成孔置筋注漿等工序,與錨桿施工過程基本相同。注漿液與錨桿采用相同水灰比的純水泥漿,同時

10、摻入水泥用量10%的膨脹劑和0.05%的三乙醇胺以增加早期強度。4、編鋼筋網(wǎng),焊接錨桿頭。5、終噴混凝土:按設計要求噴射到所需厚度。五、施工中應注意事項1、地下水是影響土釘結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要工程問題。因此在土方開挖過程中采取了相應的措施,坡面設置50pvc泄水管,豎向間距2m,水平間距3m;坑內(nèi)設置排水溝及集水井隨時將地下水排出坑外,保證坑內(nèi)不積水。2、孔灌漿、間隔張拉鎖定的施工順序,可降低相鄰錨桿對承載力的影響。間隔鉆孔灌漿可避免相鄰錨桿漿液在尚未終凝時相互擠壓,造成充盈系數(shù)降低,從而降低錨桿承載力;間隔張拉鎖定可避免錨桿張拉后土體應力尚未完全擴散前,相鄰錨桿張拉時對該錨桿土體施加外部剪切應力,

11、降低土體對錨桿的握裹力,從而降低錨桿承載力。3、錨索正式張拉之前,應取 0.10.2倍設計張拉力值對錨索進行12次預張拉,確保錨固體各部分接觸密貼,錨索體順布平直。六、基坑監(jiān)測基坑開挖前針對現(xiàn)場實際作出系統(tǒng)的開挖監(jiān)測方案,監(jiān)測方案包括了監(jiān)控目的、監(jiān)測方法、監(jiān)測點的布置、監(jiān)測周期和記錄制度以及信息反饋系統(tǒng)等。土方開挖及支護結(jié)構(gòu)施工期間,坡頂水平位移及沉降觀測按每3天1次;基坑開挖支護后地下室施工期間,坡頂水平位移及沉降觀測按14天1次。當變形超過預警指標時,加密觀測次數(shù),并立即采取相應的加固措施 (包括加長加密土釘、坑底坡腳堆砂袋反壓、設置木樁等)。從土方開挖到地下室完成的三個月時間內(nèi),測得基坑面最大水平位移為 10mm,最大的垂直沉降為 5