□黃春滿
所謂土釘墻,即為天然土層與土釘墻加固并與噴射混凝土面板粘結,形成一個重力式擋墻來抵抗土體的壓力,從而確保開挖面穩(wěn)定的一種支護措施。通過鉆孔、植筋、注漿設置的為土釘,也可采用打入角鋼、粗鋼筋形成土釘,或者采用等強度的鋼管,簡稱錨管。
泉州市鯉城區(qū)公共衛(wèi)生服務中心綜合樓地下室工程位于泉州市鯉城區(qū)浮橋鎮(zhèn),筍江路以北(相距約20m),其余三面距離紅線位置約6m。擬設置地下室±0.00=7.60m(黃海高程),地下室底板底標高2.00m(黃海高程,已考慮大承臺位置深度)?,F(xiàn)狀地面高程5.50~6.70m,基坑實際開挖深度在3.50~4.70m?;影踩燃墳槎?。
場地屬沖積平源,為濱海堆積與湖泊堆積交替作用。地基土自上而下為:耕植土、粉質粘土、淤泥、中粗砂、砂卵石、殘積砂質粘性土、全風化花崗巖、強風化花崗巖?;庸こ淘O計參數(shù)見表1。結注漿,注漿采用水泥漿的水灰比為0.45~0.55,水泥使用P.O32.5 普通硅酸鹽水泥,以孔口溢、冒漿為準,注漿壓力控制在0.4~0.8MPa)結合豎向木樁(或槽鋼)的組合支護體系,噴射混凝土面層采用6.5@200×200 設置(鋼筋網片采用Φ6.5 鋼筋,每隔1m設置一根Φ16 加強筋,噴射混凝土中砂的含水率控制在5~7%,碎石最大粒徑小于15mm,混凝土配合比為水泥:砂:石=1:2:2,并添加3%的速凝劑)。結合各剖面的地質分布情況,擬設計的剖面支護形式如下:
剖面1-1:上下2 排豎向小木樁L5000@330,1 排18號 通 用 槽 鋼L10000@500,3 排 支 護 錨 管Φ48,t=3.0@1300,L=12000,豎向間距1 000~1 200 不等,中間設置2m平臺,上下坡率按1:1。
剖面2-2:上下3 排豎向小木樁L5000@330,1 排18號 通 用 槽 鋼L6000@500,4 排 支 護 錨 管Φ48,t=3.0@1300,L=12 000,豎向間距1 000,坡率1:0.8。
表1 基坑工程設計參數(shù)表
考慮到周邊場地相對空曠,僅南側(見基坑平面示意圖)有一條已建成的筍江路(相距20m),其余均為空地,但距離建筑紅線的實際放坡空間為6m。由于排樁的支護以及止水帷幕成本高、工期長,結合周邊施工經驗,綜合考慮采用土釘墻(采用等強度錨管替代,鋼管注漿錨桿采用全粘剖面3-3:上下3 排豎向小木樁L5000@330,1 排18號 通 用 槽 鋼L120 000@500,4 排支護錨管Φ48,t=3.0@1300,L=12 000,豎向間距1 000,坡率1:1。
對擬設置的1-1~3-3 取不利的地層進行設計驗算:抗滑安全系數(shù):Kmin=5.113 >1.300(滿足);抗傾覆安全系數(shù):Kmin=3.202>1.600(滿足)。
錨管與豎向木樁、槽鋼的施工次序為:
(一)降水至工作面以下0.5m。
(二)削坡清坡,確保坡率以及平整度。
(三)清除虛土,噴射第一層混凝土面護坡,厚度不小于40mm。
(四)終凝2h 后,噴水養(yǎng)護,不少于3~7d。
基坑平面示意圖
(五)螺旋鉆機鉆孔、成孔并退出孔洞,將廢土清除干凈,將鋼筋放入孔口,焊置定位架。
(六)通過止?jié){塞將注漿管插入,邊注漿邊拔管,最后用水泥漿充填孔口。
(七)鋪設、綁扎鋼網,焊上短段鋼筋與錨管互相焊接。
(八)噴射第二層混凝土面護坡,等注漿體面層強度達到設計強度70%后,再開挖下層土方以及錨管施工。
(九)在挖至淤泥層頂面時,木樁或槽鋼應一根根緊挨壓入,盡量緊靠(適用于密排樁情況)。
錨管全部施工完成后,采用抗拉試驗檢測承載力,試驗數(shù)量不小于土釘總數(shù)的1%,且不應少于3根。經試驗軸向受拉承載力Tu均滿足設計要求。
基坑支護工程采用信息化作業(yè),結合監(jiān)測進行,在三個月的施工期間(自地下室開挖至地下室底板澆筑完成、承臺回填至基坑穩(wěn)定),結合施工期的監(jiān)測數(shù)據表明,基坑開挖過程中的坡頂沉降、坡頂及深層土體的位移主要發(fā)生在第一個月,以后趨于穩(wěn)定,其中:
坡頂水平位移:累計值22mm,變化速率1.5mm/d 滿足設計及規(guī)范要求;
坡頂豎向位移:累計值9mm,變化速率1.2mm/d 滿足設計及規(guī)范要求;樁長按12m 考慮(滿足最短樁長抗傾覆穩(wěn)定性要求情況),樁徑Φ800mm,樁距2 000mm,不考慮設置截水樁,場地均采用輕型井點降水方式。與土釘墻與豎向支護體系的造價比選見表2。
表2 支護體系造價比選(局部成本比選)
深層水平位移:累計值26mm,變化速率1.1mm/d 滿足設計及規(guī)范要求;
周邊地表豎向位移:累計值12mm,變化速率0.8mm/d 滿足設計及規(guī)范要求。
采用傳統(tǒng)排樁支護體系的情況,以本工程為例,總延米240m,
在福建沿海地區(qū)以及江河湖泊沖積平原,常分布有厚度為3~5m的淤泥,采用土釘墻結合豎向木樁(或槽鋼)組合支護型式,具有工期短、成本低、安全可控等顯著優(yōu)勢,對同類場地的施工具有一定借鑒作用。