巖溶地區(qū)某深基坑土釘墻施工

摘 要:本文介紹了巖溶地區(qū)某深基坑運(yùn)用土釘墻施工技術(shù)支護(hù)的過(guò)程中，遇到土洞及軟弱土層的處理方法，為巖溶地區(qū)施工深基坑支護(hù)提供了一個(gè)成功案例。

關(guān)鍵詞:巖溶地區(qū)深基坑土釘墻

中圖分類號(hào):TU753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)06(c)-0038-01

廣西某高層建筑場(chǎng)地位于巖溶區(qū)，設(shè)計(jì)樓層33層，高106m，地下室二層，開挖深度10m。基坑北、西側(cè)為街道，基坑邊緣距街道邊線分別為32m和28m;基坑?xùn)|、南側(cè)為6層建筑，東側(cè)建筑邊線距基坑邊緣35m，南側(cè)建筑邊線距基坑邊緣10m。根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件及場(chǎng)地周圍環(huán)境狀況，基坑護(hù)壁決定采用土釘墻方案。施工過(guò)程中遇到了巖溶區(qū)常見(jiàn)的土洞，并形成坍塌;以及基坑底部基巖面上存在軟弱土層。經(jīng)過(guò)處理，土釘墻施工取得成功。該工程體現(xiàn)了巖溶區(qū)土釘墻施工的一些特點(diǎn)。現(xiàn)敘述如下:

1 場(chǎng)地工程地質(zhì)概況

場(chǎng)地地基土層可分為雜填土、粘土，下付基巖為灰?guī)r。分述如下:

(1)雜填土(Q4ml):由混凝土塊和粘性土組成，硬顆粒含量40%～50%;厚0.4～1.2m，分布于整個(gè)場(chǎng)地。

(2)粘土(Q3el):分為硬塑狀、可塑狀、軟塑狀粘土。硬塑狀粘土層厚4.2～4.8m，位于雜填土之下，分布于整個(gè)場(chǎng)地;可塑狀粘土層厚3.8～5.4m，位于硬塑狀粘土之下，分布于整個(gè)場(chǎng)地;軟塑狀粘土層厚1.3～1.8m，位于可塑狀粘土之下，在場(chǎng)地大部分有分布，僅場(chǎng)地西南角缺失。下伏基巖為泥盆系中統(tǒng)中～微風(fēng)化灰?guī)r，巖溶較發(fā)育。場(chǎng)地地下水類型為覆蓋層孔隙水和碳酸鹽巖裂隙溶洞水。孔隙水水量小，對(duì)土釘墻施工影響不大;場(chǎng)地碳酸鹽巖裂隙溶洞水水量豐富，但埋深較大，對(duì)土釘墻由上至下逐層施工影響也不大。

2 施工工序

根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件，制定施工工序如下:加固軟弱地層→分層開挖基坑→土釘墻施工→隱蔽驗(yàn)收。

3 軟弱土層加固處理

場(chǎng)地大部分地區(qū)分布有軟塑狀粘土，其抗剪強(qiáng)度較低，若直接施工土釘則土釘?shù)目拱螐?qiáng)度很低，且該層土分布在基坑邊坡下部，基坑開挖后會(huì)形成潛在的滑動(dòng)層，故在基坑開挖前先對(duì)該層土進(jìn)行加固處理，處理采用壓力注漿方法，注漿材料采用425號(hào)普通硅酸鹽水泥配制的純水泥漿，水灰比為0.6:1;用50型或100型勘探鉆機(jī)將注漿探頭錘擊至軟塑狀粘土層底部，然后用砂漿泵以1.0MP的壓力將純水泥漿泵入，并逐步上拔注漿探頭，上拔高度應(yīng)小于探頭出漿段的長(zhǎng)度，注漿時(shí)應(yīng)采取堵塞措施，使得水泥漿盡可能沿水平向擠滲入軟塑狀土層中，注漿至水泥漿滲出地面為止。處理后對(duì)該層土用觸探方法測(cè)試加固效果，合格標(biāo)準(zhǔn)為錘擊數(shù)不小于在場(chǎng)地可塑狀粘土層的錘擊數(shù)。若錘擊數(shù)達(dá)不到要求，則在該處再次注漿加固處理。

4 土釘墻設(shè)計(jì)

根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件和開挖深度，進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析和土釘設(shè)計(jì)驗(yàn)算，土釘設(shè)計(jì)極限抗拔力不小于30kN/m，土釘桿體為φ20mm的螺紋鋼筋，長(zhǎng)6～9m，土釘傾角25°，鉆孔直徑10cm，橫向孔距1.5m，縱向排距1.2m，上下土釘呈梅花狀排布，土釘面層為配網(wǎng)噴射水泥砂漿，鋼筋網(wǎng)為Φ6mm鋼筋，網(wǎng)距15×15cm，噴射水泥砂漿層厚度10cm，設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C20。支護(hù)剖面如下圖:基坑分層開挖深度為1.5m。

5 土釘墻施工

土釘施工前，先分層開挖基坑，每層開挖深度1.5m左右，開挖至土釘設(shè)計(jì)標(biāo)高的0.5m以下，按設(shè)計(jì)將土釘位置做好標(biāo)記，然后按錨桿機(jī)造孔→放入土釘桿體→灌注水泥砂漿的工序進(jìn)行。造孔鉆機(jī)采用氣動(dòng)沖擊式錨桿鉆機(jī)，造孔直徑10cm，按設(shè)計(jì)施工孔深達(dá)到要求后，用空壓機(jī)清孔，將孔內(nèi)殘留鉆渣吹出孔口，插入土釘桿體，桿體上每隔2m焊接支架，以保證桿體在孔內(nèi)能保持居中;灌注水泥砂漿時(shí)，注漿管應(yīng)伸入孔內(nèi)離孔底10～20cm處，注漿過(guò)程中應(yīng)適時(shí)活動(dòng)注漿管，令孔內(nèi)水泥砂漿充實(shí)，避免產(chǎn)生氣泡，影響土釘體與周圍土體膠結(jié)的質(zhì)量;水灰比為0.45～0.5∶1，砂要選用過(guò)篩后的粉、細(xì)砂，以免大顆粒堵塞注漿泵，造成灌漿中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而影響土釘體質(zhì)量，砂含泥量不得大于5%，避免因含泥量過(guò)高而降低包裹土釘鋼筋的水泥砂漿體的強(qiáng)度。灌漿第一次結(jié)束的要求是水泥砂漿溢流出孔口;待水泥砂漿初凝后再進(jìn)行二次補(bǔ)漿。一般施工2層土釘后進(jìn)行一次掛網(wǎng)噴射水泥砂漿面層，如此往復(fù)進(jìn)行，直到完成。

在造孔過(guò)程中，遇到一處土洞，該土洞因?yàn)槠湎路規(guī)r巖溶較發(fā)育而形成，亦為巖溶地區(qū)較常見(jiàn)的地質(zhì)現(xiàn)象。由于造孔時(shí)機(jī)械擾動(dòng)，引起洞周土體坍塌，并將造孔鉆具埋住。考慮到基坑開挖深度已較大，土洞上方已施工了多層土釘，若冒然將鉆具取出，極可能使坍塌加劇，從而破壞周圍已完成的土釘柱體，故將鉆具留在基坑壁中，作為支撐體。在短時(shí)間內(nèi)用編織袋裝入粘土并壓實(shí)，投入土洞中，將土洞填滿，然后用鋼板將洞口遮住，以支撐物頂緊鋼板。接著在基坑壁洞頂處造孔，孔向下傾斜約30°，孔連通洞體，然后注入水灰比為0.5∶1的水泥漿，使水泥漿盡可能地流入填充物的縫隙中，令填充物固結(jié)在一起，注漿管應(yīng)伸到距孔底20cm處，水泥漿灌注結(jié)束的要求是漿液從孔口溢出。土洞部位的土釘先暫停施工，先施工其兩側(cè)的土釘，3天以后將洞口蓋板取開，進(jìn)行土洞部位的土釘施工，土釘數(shù)增加為原設(shè)計(jì)的2倍，施工方法與前述正常情況一樣。

在施工過(guò)程中，隨時(shí)觀測(cè)已完成部分土釘墻的變形情況，在保證已完成工程的質(zhì)量的前提下進(jìn)行后續(xù)施工。根據(jù)對(duì)土釘?shù)目拱瘟υ囼?yàn)，以及噴射水泥砂漿層的厚度和強(qiáng)度的檢測(cè)，施工質(zhì)量均符合設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。

6 土釘墻支護(hù)效果

基坑開挖至基底設(shè)計(jì)標(biāo)高，并完成整個(gè)土釘墻施工，直到建筑物主體結(jié)構(gòu)修建完工，基坑邊坡都保持安全穩(wěn)定，表明土釘墻支護(hù)是成功的。

7 結(jié)語(yǔ)

在巖溶地區(qū)進(jìn)行深基坑開挖，往往會(huì)遇到土洞及軟弱土層，這些不良地質(zhì)條件對(duì)基坑邊坡穩(wěn)定造成較大影響，采用回填、壓力注漿加固等方法先進(jìn)行處理，然后采用土釘墻護(hù)壁，效果良好。