文/王繼秋 新沂市華廈建設監理咨詢有限公司 江蘇 徐州 221400
高層建筑深基坑邊坡加固工程研究
文/王繼秋 新沂市華廈建設監理咨詢有限公司 江蘇 徐州 221400
本文結合所監理過的工程案例,對高層建筑深基坑邊坡加固問題進行研究,根據基坑工程概況及地勘報告等資料,制定邊坡加固方案,保證邊坡加固質量。 邊坡加固方案應嚴格貫徹各項施工技術規程,具有可操作性,按監測數據采取相應調整措施,保證基礎施工質量及安全性,案例工程收到了良好的技術經濟效果。
邊坡加固;護坡樁;土丁墻;砂漿護壁
近年來,有不少建筑、道路、市政等工程的深基坑因邊坡加固措施不當而造成事故。深基坑屬于危險性較大的分部分項工程,開挖深度超過5m的深基坑,其設計和施工方案需經過專家論證,鑒于此,建設行政主管部門關于深基坑支護安全方面下發了不少文件,所以亟需對深基坑的邊坡加固問題進行研究,形成較為成熟的做法。
1.1工程概況:2013年7月,筆者承擔紫荊大廈工程的施工監理工作。該工程為商住樓,平面布置呈L形,為框架剪力墻結構,地上部分27層,總高度82.25m,地下部分為二層人防地下室,基坑開挖深度為12米,屬于典型的超過一定規模的危險性較大的深基坑。為保證工程質量,監理組會同施工項目部對邊坡加固施工方案反復斟酌修改,方案制定過程中,結合工程實際,進行土力學計算, 解決實施中的各種技術難題,加強對基坑邊坡施工的過程控制,保證了在基礎施工過程中的萬無一失。
1.2基坑周邊概況:本工程地處市中心,基坑南側為原有兩棟9層住宅樓,西側、北側緊鄰城市主干道,市政管線密布,施工場地非常狹小,現場情況不允許放坡和留有較大工作面。由于基坑開挖深度較深,為了保證基礎施工的正常進行及鄰近建筑物和道路的正常使用,需對本工程的基坑的邊坡加固方案深入研究,并做專家論證后予以實施。
1.3地質情況:根據本工程地勘報告,擬建場區地形平坦,建筑場地為中硬場地土,場區無軟弱土層及液化土層分布,地基均勻, 地下穩定水位埋深7.60m。開挖深度范圍內土層從上往下依次為雜填土(層底埋深0.8~2.1m)、粉 土(層底埋深2.9~5.8m)、細砂、中砂(層底埋深6.9~8.0m)、粉土(層底埋深10.0~12.0m)。
根據基坑周邊具體情況,把本工程邊坡分為三個區段: 結合土質情況進行土力學分析計算,對該邊坡加固進行深入研究后提出如下邊坡加固的工程處理措施。
Ⅰ區段:南側邊坡,距原有建筑太近,挖方因受鄰近建筑物限制,無法放坡, 因而確定采用護坡樁邊坡加固方案。
Ⅱ區段:西側邊坡,緊靠S323省道,根據本工程基坑的特點,地下室土方采用分層開挖,該基坑邊坡建議采用土釘錨桿、噴漿護坡法,占用工期短,減少開挖量。充分利用現有的場地,防止塌方。
Ⅲ區段:東側、北側邊坡,基坑坡頂地勢開闊,外側45米處有公園植被,無側壓力,并且有放坡空間,經研究論證,采用植筋掛鋼絲網噴漿護壁,采用1:0.5放坡成折線形或臺階形。
3.1南側邊坡距原有建筑凈距不足10m,土方開挖時無法放坡。原建筑基礎埋深約3米左右,較現基底標高淺,對邊坡形成一定土壓力,容易造成滑坡或邊坡失穩。經研究論證,采用直徑1m護坡樁,上口增加帽梁連接成整體。必須保證成樁質量。
3.2護坡樁方案施工質量保證措施:
1、控制孔底虛土,操作過程中要及時清理虛土,必要時視孔內土質情況可進行二次清土,保證樁尖深入持力層;
2、密切注意土質變化,遇有淤泥、有水滲漏現象要及時會同技術人員作出施工處理,防止塌孔縮孔;
3、鋼筋籠的質量保證:加強對鋼筋加工人員和鋼筋籠吊放工人的技術交底,控制鋼筋籠在制作加工、堆放、運輸、起吊、入孔等過程;
4、控制樁身混凝土質量:嚴格按照施工操作工藝規定進行施工操作,采取有效措施防止孔內積水和孔壁滲水影響混凝土的配合比,保證樁身混凝土的密實性,控制混凝土澆注速度,防止斷樁。
4.1土丁錨噴護壁方案研究論證
土丁錨噴護壁是用于土體開挖和邊坡穩定的一種新的擋土技術,其原理是利用土質自身結構,借助土釘與周圍土體的摩擦力和粘聚力,把不穩定土體和深部穩定土層連在一起形成整體,提高了邊坡整體穩定和承受坡頂超載能力。土釘墻支護施工速度快、用料省、造價低,與其他樁墻支護相比,工期可縮短50%以上,節約造價60%左右,近年來得到迅速推廣和應用。從本工程邊坡土質情況來看,可以采用土丁支護技術。 射面層無干斑或移流現象。
4.2施工控制要點
1、嚴格遵守施工程序,把每道施工環節,錨桿間距、長度、編網、焊接等均按圖紙 及要求進行,注漿應達到標準壓力及注漿量飽滿;
2、嚴格把好材料質量關,特別是錨桿、錨管、水泥、砂石等質量應符合要求;
3、加強監督,每一道工藝都應嚴格檢查,發現問題及時處理;
4、嚴格掌握開挖深度,保證邊壁的穩定性,待土層噴錨支護穩定后方可繼續開挖;
5、嚴密監測,發現局部滲水量較大或基坑邊壁變形較大,應及時采取措施,如高壓注漿阻水,收變錨桿參數等,保證邊壁的安全、穩定。
北側、東側邊坡距公路較遠,坡頂無荷載,可適當放坡。擬采用植筋并掛鋼絲網噴C 20砼護壁方案。施工時將直徑18鋼筋長1.2米植入土墻,鋼筋向上傾角均為5°~10°,將鋼絲網綁扎于鋼筋上,節點處焊接。面層噴射混凝土C20,各段土釘的排數、長度、間距應根據實際情況由現場技術負責人作出凋整。基坑底部四周設排水溝,挖集水坑,集水外排。
近年來城鄉建設中大量涌現出高層、超高層建筑,根據設計要求,這些建筑一般都具有一層或數層地下室,它們的共同特征是需開挖深基坑,在基礎施工之前往往還需降排水,這就極易造成邊坡失穩,輕則滑坡影響基礎施工,重則對相鄰建筑造成危害,釀成質量安全事故。本文通過對所監理過工程的邊坡加固進行研究,總結經驗,以拋磚引玉。
[1] 孫震.穆靜波主編.建筑施工技術.人民交通出版社.2004.2
[2] 建筑施工手冊.第四版.北京.中國建筑工業出版社.2003
[3] 陳希哲主編.土力學地基基礎.北京.清華大學出版社.2004.4
王繼秋,男,本科,土木工程專業,工程師,專業工作年限18年,從事建筑工程技術和質量管理工作。