■吳昌旺
(廣東省工程勘察院廣東廣州510510)
咬合樁錨索支護體系在含厚卵石層的基坑支護中的應用研究
■吳昌旺
(廣東省工程勘察院廣東廣州510510)
本文結合了某基坑咬合樁、錨索支護體系的支護方式,著重介紹了在地下水豐富、厚層卵石中采用咬合樁、錨索支護體系的應用,通過工程實踐表明,咬合樁能夠很好地形成止水帷幕同時發揮了支護樁的作用,與錨索一同發揮了支護作用,確保了基坑的穩定與安全。
咬合樁錨索支護體系止水帷幕
基坑支護中常用的支護體系有放坡、樁錨、樁撐、土釘等等[1~2],但支護體系的選擇應根據工程實際及具體的地質條件進行選擇,否則會造成造價的浪費或基坑的不穩定等。本文著重從基于厚卵石層的基坑的止水可行性及穩定性對支護體系進行應用分析研究,為同類工程提供類似經驗。
本工程為某市污水處理配套工程中泵站分工程。工程占地面積約752.3m2,其中地下室面積約356.50m2。泵池部分基坑開挖深度為6.83m;部分基坑開挖深度為5.90m;場地東北側3.5米外為馬路,西側10m外為河流,河流與場地地下水存在較強的水文聯系。
主要巖土層為:素填土,灰黃色,濕,松散,厚度1.30~2.30m;卵石層,土黃色,一般粒徑15~50mm,次圓狀,稍密狀,飽和,厚度8.70~10.20m;中風化灰巖,灰色,薄層狀構造,巖芯破碎,溶蝕裂隙較發育,厚度4.70~7.00m。地下水穩定水位埋深一般為4.50m,地下潛水補給來源主要為大氣降水和地表河水。
考慮主體結構施工及場地排水需要,圍護結構與主體結構凈空尺寸取1.5m。基坑頂超載取20kPa,出土口位置超載取40kPa。
基坑西面10米為河流,基坑內的地下水與之關系密切,河水對基坑地下水的控制及其對基坑的穩定帶來較大影響,場地揭露的卵石層厚度大,滲透系數高,如采用攪拌樁、旋噴樁進行止水,則可能存在成樁困難,形成不了止水帷幕,故采用咬合樁進行止水與支護,搭接150mm,采用A、B樁進行支護。根據泵池的結構設計,泵池不設承受水平荷載蓋板且施工要求空間足夠大,因此不存在拆換撐的可能,故采用錨索進行支護較為合適。基坑剖面圖見圖1,A-A剖面圖見圖2。
4.1咬合灌注樁施工
(1)灌注樁樁徑采用同類型樁型Φ800@1300,異類樁型Φ800@650,即A型樁與A型樁、B型樁與B型樁間隔1300mm,A型樁與B型樁間隔650mm,搭接150mm。支護樁采用旋挖成孔灌注樁,局部入石灰巖施工困難的,可采用大功率旋挖機施工灌注樁。灌注樁樁位垂直度偏差不大于1%。
(2)注意事項:旋挖灌注樁施工放線時,應計入20mm厚防水層,并綜合考慮放線誤差及旋挖灌注樁施工誤差等,適當外放,務必確保旋挖灌注樁不得侵入基坑一側。灌注樁應采取隔樁施工,在相鄰樁混凝土達到70%的設計強度后,方可成孔施工。
(3)咬合樁施工順序:先行施做第一序樁(A型),在完成前后2 根A型樁后,施做第二序樁(B型),在第一序樁混凝土灌注20小時至50小時范圍內(混凝土初凝前),施做第二序樁,使B型樁嵌入A型樁體內,形成一個整體。樁身混凝土應該現場試驗添加適量的緩凝劑,要求A型樁的緩凝時間大于等于60小時,B型樁的緩凝時間大于等于10小時。
4.2錨索施工工藝及注意事項
錨索成孔孔徑為150mm,遇到卵石層難以成孔時可采用套管跟進成孔。施工錨索前應明確周邊是否有地下障礙物,如有障礙物施工應有具體處理措施。
注漿材料用42.5R普通硅酸鹽水泥配制的水泥凈漿,水灰比0.50~0.55,每米水泥用量≥40kg。注漿采用二次注漿工藝,一次注漿壓力為0.5~1.0MPa;二次注漿注漿壓力為2~5MPa。
所有錨索張拉鎖定完畢之后,均不得剪斷錨頭,一旦基坑頂位移偏大,可對錨索進行再次張拉,以控制基坑頂變形。
4.3基坑截、排水工程
對基坑頂以外3.0~5.0m范圍內做砂漿或混凝土面層,防止地表水流入邊坡土體內,坡頂排水溝以明溝形式排泄。在基坑底設置明溝加集水井,通過泄水孔將地下水匯入明溝,并導入集水井,用水泵將積水排出坑外。
基坑開挖過程中要按照設計進行施工,嚴格控制超挖和支護滯后。同時應加強信息化施工,選擇具有豐富工程經驗的專業化隊伍進行施工,制定切實可行的施工方案和應急預案,以確保工程安全順利進行。
工程實踐表明,咬合樁、錨索支護體系作為剛性支護體系在含厚層卵石的基坑支護中是可行的,能集止水帷幕、支護于一體,施工也可行,取得了良好的效果。能夠滿足基坑對止水帷幕、穩定性、位移等要求,工程成本相對較低。在含有厚卵石層的基坑支護中,往往選用攪拌樁等作為止水帷幕具有施工的不可性,故選用旋挖咬合樁作為止水帷幕和支護樁具有經濟性及可行性。
[1]鄭剛,焦瑩.深基坑工程設計理論與工程應用 [M].北京:中國建筑工業出版社,2010.
[2]王衛東,王建華.深基坑支護結構與主體結構 [M].北京:中國建筑工業出版社,2007.
TV551.4[文獻碼] B
1000-405X(2016)-8-456-1
吳昌旺(1986~),男,碩士,助理工程師,研究方向為工程地質勘察、基坑支護設計等。