鄒洪峰,王建英,段龍飛
(1.安徽水安建設(shè)集團(tuán),安徽合肥230001;2.安徽地勘局321地質(zhì)隊(duì),安徽銅陵244000;3.安徽科潤(rùn)生態(tài)環(huán)境工程有限公司,安徽合肥230001)
近年來(lái)城市建設(shè)突飛猛進(jìn),使得城市空間“寸土寸金”,加速了高層建筑的興建和地下空間的利用,因而也刺激了深基坑支護(hù)工程的大力發(fā)展。目前各地在深基坑支護(hù)技術(shù)方面積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn),但也存在不少缺陷甚至教訓(xùn)。深基坑支護(hù)的常用體系主要有:水泥擋土墻式(包括深層攪拌樁、高壓旋噴、粉噴樁等)、排樁和板墻式(包括灌注樁、鋼板樁、鋼管樁、地下連續(xù)墻、組合內(nèi)支撐等)、邊坡穩(wěn)定式(包括土釘墻、復(fù)合土釘墻、錨桿、預(yù)應(yīng)力錨桿、灌注樁和水泥土樁結(jié)合等)、逆作拱墻式等等?;又ёo(hù)最主要的是保證經(jīng)濟(jì)、安全、速度,特別是在復(fù)雜環(huán)境的深基坑項(xiàng)目。深基坑支護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及到從設(shè)計(jì)到施工的方方面面,尤其注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),要根據(jù)項(xiàng)目的具體情況,分析地質(zhì)因素、周邊環(huán)境、支護(hù)體系、開(kāi)挖順序等,制定科學(xué)的施工方案,施工中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)正確處理,達(dá)到目的。
擬建場(chǎng)地占地面積約5500m2,醫(yī)技綜合樓8 層,高34.70m,框剪結(jié)構(gòu),地下室-2 層,基坑開(kāi)挖深度10.45~10.85m;場(chǎng)地整平高程25.25~25.35m。北側(cè)為市政干道,約8m,西側(cè)約15m為第三小學(xué),南側(cè)辦公樓距基坑僅5m多,距東邊辦公樓也只有15m左右。本項(xiàng)目的特點(diǎn)是基坑較深,場(chǎng)地空間極小,距已建建筑物很近,深基坑施工必須保證周?chē)ㄖ锏陌踩?,這是一個(gè)復(fù)雜環(huán)境下的深基坑支護(hù)。
根據(jù)區(qū)域工程地質(zhì)資料,勘察場(chǎng)地主要分布為Q3粘土,第四紀(jì)覆蓋層厚度大于21.00m(未揭穿第④層粘土)。根據(jù)鉆探揭露、原位測(cè)試、土工試驗(yàn)成果綜合分析研究,將勘察場(chǎng)區(qū)勘探深度內(nèi)地基土劃分為四個(gè)工程地質(zhì)層,①層:雜填土層(Qml),層厚1.30~4.30m。②層:粉質(zhì)粘土層(Q4al+pl),埋深1.30~4.30m 、層厚0.50~1.70m。③層:粘土層(Q3al+pl+el),埋深2.00~5.30m、層厚1.60~5.00m。④層:粘土層(Q3al+pl+el),埋深4.70~8.40m。
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查、設(shè)計(jì)計(jì)算和方案比較,最終決定深基坑支護(hù)方案為,總體采用灌注樁+裝配式鋼支撐支護(hù),東側(cè)采用灌注樁+混凝土支撐支護(hù),北側(cè)局部采用雙排樁+斜撐支護(hù);降排水:集水明排;具體基坑圍護(hù)典型剖面圖、平面圖如圖1~圖3所示。
圖1 上層支撐平面圖(單位:mm)
圖2 下層支撐平面圖(單位:mm)
圖3 基坑支護(hù)平面圖(單位:mm)
如圖4 所示,鉆孔灌注樁由大門(mén)口西往西側(cè)施工。待鉆孔灌注樁完成后破樁頭進(jìn)行冠梁施工。預(yù)應(yīng)力管樁由北側(cè)往南側(cè)進(jìn)行施工。壓密注漿在灌注樁外側(cè)施工。
圖4 基坑圍護(hù)示意圖
圍護(hù)鉆孔灌注樁采用樁徑1000 灌注樁、混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度C30水下,采用SR240型旋挖機(jī)進(jìn)行鉆孔灌注樁施工。測(cè)量放線后,旋挖機(jī)就位,開(kāi)鉆時(shí),先用低擋慢速鉆進(jìn),鉆至護(hù)筒以下1m 后,再調(diào)為正常速度。鉆進(jìn)中要注意土(巖)層變化,并與地勘核對(duì)比較以便對(duì)不同地層調(diào)整鉆速、鉆進(jìn)壓力。鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度后,清孔并檢測(cè)孔深、孔徑、傾斜度等。然后下鋼筋籠,安裝導(dǎo)管,澆筑混凝土,成樁。施工下一根樁。
壓密注漿區(qū)域主要位于基坑外側(cè),注漿孔間距@1000mm×1000mm。主要目的是封堵上層滯水,加固地層。主要施工流程如圖5所示。
圖5 壓密注漿施工流程圖
壓密注漿漿液配方為水泥∶粉煤灰∶木質(zhì)素磺酸鈣=1∶0.3∶0.02,水灰比1.0;注漿壓力取0.4~0.6MPa,梅花型布置,每孔每延米的注漿量,取水泥用量100kg,粉煤灰用量30kg。如圖6所示。
圖6 壓密注漿平面布置圖(單位:mm)
格構(gòu)柱及鋼支撐如圖7所示。
(1)基坑開(kāi)挖至第一層時(shí),鋼支撐因出土通道影響未實(shí)現(xiàn)閉合,基坑變形一度達(dá)到預(yù)警值。針對(duì)這一情況,采取了處理措施,對(duì)鋼圍檁和腰梁預(yù)埋件進(jìn)行了焊接加固,以抵消一部分水平剪力,讓變形不加大;對(duì)鋼支撐自由端增加位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè);加快出土速度,盡快實(shí)現(xiàn)鋼支撐閉合,否則在進(jìn)行換撐階段,不閉合鋼支撐也是無(wú)法拆除的。
(2)復(fù)雜地層致使出現(xiàn)地表沉降加劇。地勘報(bào)告表明本項(xiàng)目地層含水不是很多,但施工西南區(qū)圍護(hù)樁時(shí)出現(xiàn)較大涌水,基坑開(kāi)挖后該區(qū)域涌水加大,致使地表沉降超過(guò)3cm。經(jīng)過(guò)分析,西南區(qū)地質(zhì)情況比較復(fù)雜,粉質(zhì)性粘土層和砂層,層面含水為滲水狀,西南邊建筑是食堂,基坑頂土層為4m 的回填層,食堂基礎(chǔ)又與基坑邊較近,該區(qū)域地下管井多,上部雨水污水管道埋深在1m 多位置,當(dāng)時(shí)又處雨季,基坑底排水也通過(guò)上部管道輸送,這些多方面因素影響,導(dǎo)致基坑頂上部水又循環(huán)到基坑下部。采取措施為:坑下水及時(shí)抽走,坑南邊地表水也抽走;封死漏水的污水管道。
復(fù)雜條件的深基坑支護(hù)的施工是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要對(duì)項(xiàng)目情況全面分析研究、科學(xué)設(shè)計(jì)、精心施工,對(duì)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)正確處理,施工中的每一環(huán)節(jié)都必須小心對(duì)待,只有這樣才能保障項(xiàng)目成功完成。在及時(shí)解決施工中的一個(gè)個(gè)問(wèn)題后,經(jīng)過(guò)近4 個(gè)月的施工成功完成了本次復(fù)雜環(huán)境下的深基坑支護(hù)項(xiàng)目。