深基坑組合支護(hù)在昆明泥炭土地區(qū)的應(yīng)用

【摘要】以實(shí)際工程為例，分析基坑場地地質(zhì)工程條件及周邊環(huán)境，為了保證工程安全和節(jié)省成本選擇采用組合支護(hù)結(jié)構(gòu)對某基坑工程進(jìn)行支護(hù)，分別闡述了長螺旋鉆孔灌注樁、土方開挖、鉆孔灌注樁、預(yù)應(yīng)力錨索、深層攪拌樁、冠梁和腰梁及錨桿噴錨掛網(wǎng)的施工技術(shù)。實(shí)踐表明，此類型支護(hù)方案具有良好的安全性和適用性，可為類似深基坑工程的施工設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】深基坑；組合支護(hù)；泥炭土；鉆孔灌注樁；錨索

近年來，隨著城市用地開發(fā)的緊張，深基坑工程所處地質(zhì)條件越來越惡劣，深基坑施工技術(shù)也得到了飛速發(fā)展，多種支護(hù)技術(shù)層出不窮，如何根據(jù)地質(zhì)條件和周圍環(huán)境條件，選擇經(jīng)濟(jì)合理支護(hù)方案成了日益緊迫的課題。本次基坑方案是對軟土地區(qū)深基坑進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)的嘗試。

1、工程概況

1.1基本概況

某工程位于昆明市高新區(qū)，地上由4棟32層高100m、1棟35層高130m的塔樓和1～4層的裙樓組成，整體設(shè)置2層地下室，基坑開挖深度約8.2～9.2m，支護(hù)周長約785米。

1.2 周邊環(huán)境狀況

基坑?xùn)|南側(cè)為一棟5層辦公樓，距離基坑開挖邊線較近，南側(cè)臨近一條排水溝，西側(cè)8.1m處與東側(cè)47m處為交通道路，北側(cè)為一條規(guī)劃路，地下有輸配水管道、雨水管道、供電管道、通訊光纜，施工場地比較狹窄，四周環(huán)境十分復(fù)雜。

1.3 場地地質(zhì)條件

本場地處于滇池盆地西北部，屬古滇池湖相沉積盆地地貌，，地面高程在1889.55m～1892.56m之間，相對高差3.01m，場地地形整體平整、開闊。低層除上部有少量素填土和建筑垃圾外，主要以軟塑～可塑狀粉質(zhì)粘土和流塑～軟塑狀泥炭土質(zhì)為主。泥炭土天然重度約為15.7KN/m3，有機(jī)質(zhì)含量平均為41%，具有高壓縮性。

2、工程難點(diǎn)

2.1建筑環(huán)境復(fù)雜

此基坑不具備大面積放坡的條件，西側(cè)、南側(cè)、東南側(cè)均有地下管道網(wǎng)，北側(cè)有交通要道，東南面緊鄰建筑且有地下室基坑。

2.2 地質(zhì)條件差

根據(jù)勘察報(bào)告，整個場地處于流塑-軟塑狀態(tài)的泥炭土質(zhì)中，具高壓縮性，有機(jī)質(zhì)含量達(dá)20.3%～72%，平均為41%，層厚平均5.52m。若處理不當(dāng)，將對基坑開挖帶來安全隱患。

3、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

3.1 基坑特點(diǎn)

1）根據(jù)甲方提供的建筑紅線位置關(guān)系確認(rèn)，此基坑不具備大面積放坡的條件。2）基坑處于昆明滇池泥炭土質(zhì)地區(qū)，含水量和有機(jī)質(zhì)含量高。3）根據(jù)《建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程》，綜合考慮基坑周邊的環(huán)境和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、基坑深度等因素，支護(hù)失效等因素確定本基坑安全等級為一級。

3.2 支護(hù)方案選取

基坑周邊有道路、建筑物，為盡可能避免基坑開挖對周圍建筑物、道路的影響本著“安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，方便施工”的原則，采用Ф800（Ф600）鉆孔灌注樁+Ф500深層攪拌止水樁+錨索+鋼筋錨桿+掛網(wǎng)噴錨”的組合支護(hù)方案。

支護(hù)方案如下：

1）基坑設(shè)計(jì)開挖深度為8.2～9.2m。2）坡頂荷載均按25kPa計(jì)算，施工過程中坡頂堆載不得超過設(shè)計(jì)值。3）西側(cè)、北側(cè)與南側(cè)以1：0.5放坡至1889.60m，南側(cè)垂直開挖。4）支護(hù)樁采用Ф800（Ф600）長螺旋鉆孔灌注樁，樁長為17m和20m。在支護(hù)樁后施工一排Ф500深層攪拌止水樁，樁長10m、11m、12m、14m。5）為增加支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在樁頂施工一排冠梁，截面尺寸為900mm×600mm。6）從開挖平臺至基底施工三排錨索，混凝土強(qiáng)度等級為C25。錨索鉆孔300mm，下傾角5～30，水平間距4.8m。預(yù)應(yīng)力筋采用高強(qiáng)度，低松馳Φ15.20鋼絞線制作，鋼絞線強(qiáng)度1860Mpa。7）放坡坡面采用錨桿掛網(wǎng)噴錨防護(hù)，采用A8@200×200雙向鋼筋網(wǎng)片；各網(wǎng)片間焊接或彎勾搭接，混凝土厚度100mm，強(qiáng)度等級C20，水泥使用32.5級硅酸鹽水泥，水灰比≤0.5。8）止水采用深層攪拌止水樁。樁徑500mm，樁長10～14m，搭接150mm，深攪樁芯距350mm，水泥漿液水灰比0.6～0.8，采用P.SA32.5級硅酸鹽水泥，摻量≥70kg/m，交接班搭接接頭和間歇施工搭接頭應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)搭接。9）在坑內(nèi)設(shè)置排水溝和集水井，排水溝尺寸為300mm×300mm，集水井為Φ800mm，坑內(nèi)井深為2.0m。

4、施工要點(diǎn)

4.1 土方開挖

整個基坑采用分層分段開挖，每層分層厚度<1.5米。基底以上0.3m厚的土層應(yīng)由人工清挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高。要緊密配合支護(hù)施工，在每一次土方開挖時均應(yīng)先沿基坑四周開挖一條寬5.0m，深1.5m左右的溝槽作為支護(hù)施工工作面。

4.2 長螺旋鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)

1）工藝流程。樁位放樣→移動樁機(jī)、鉆桿對準(zhǔn)鉆孔、調(diào)整鉆桿垂直度→鉆機(jī)開機(jī)開始作業(yè)，鉆深至設(shè)計(jì)深度→啟動輸送泵向樁孔內(nèi)壓砼→邊送砼邊提升鉆桿→鉆桿提升至孔口成素砼樁→移機(jī)至下一樁位→使用吊車吊放鋼筋籠→啟動振動錘向素砼樁內(nèi)振放鋼筋籠→送鋼筋籠至設(shè)計(jì)標(biāo)高→成樁，施工結(jié)束。

2）質(zhì)量保證。a灌注砼、提升：鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)深度后，開動砼輸送泵向孔內(nèi)灌送砼，邊灌邊提升鉆桿，確保鉆桿內(nèi)有大于0.1m3的砼，直至成樁，砼灌時充盈系數(shù)>1.1。b鋼筋籠制作及安置：鋼筋籠制作允許誤差≤±10mm，箍筋間距±20mm。籠與導(dǎo)管同步下放，鋼筋籠安放到位后拔出導(dǎo)管，導(dǎo)管拔出時需停振，慢拔保證樁砼密實(shí)。c采用強(qiáng)度等級為C30的商品砼，現(xiàn)場坍落度需>22cm，碎石粒徑采用0.2～2.5cm左右。

4.3 預(yù)應(yīng)力錨索施工要點(diǎn)

1）在錨固段錨固劑灌漿完，漿體強(qiáng)度達(dá)到要求后，開始進(jìn)行錨索張拉。2）張拉前，標(biāo)定張拉設(shè)備，當(dāng)錨固體與臺座混凝土強(qiáng)度大于15Mpa后，進(jìn)行張拉。3）正式張拉前，取20%的設(shè)計(jì)張拉荷載，對其預(yù)張拉1～2次，使其各部位接觸緊密。4）鎖定后，若發(fā)現(xiàn)有明顯預(yù)應(yīng)力損失時，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

4.4 深層攪拌止水樁施工

1）鉆進(jìn)、提升次數(shù)均為3次。

2）施工深攪樁長分別為10～14m，樁徑500mm，搭接150mm，樁身垂直度偏差不大于1.0%，樁位偏差2.0cm，深攪樁芯距350mm。

3）水泥漿液水灰比0.6～0.8，采用P.SA32.5級硅酸鹽水泥，深攪水泥摻量≥70kg/m。

4.5 冠梁、腰梁施工

4.5.1 鋼筋要求

1）筋搭接按雙面搭接焊實(shí)施，搭接長度5d，且接頭應(yīng)相互錯開35d。

2）鋼筋綁扎時能連續(xù)配筋的盡量連續(xù)配筋，搭接點(diǎn)應(yīng)錯開放置，焊接頭每截面不超過50%；

3）鋼筋綁扎完成后，由現(xiàn)場質(zhì)檢員檢查合格后，再請現(xiàn)場監(jiān)理人員檢查合格后方可澆注砼，并詳細(xì)準(zhǔn)確地做好隱蔽工程記錄。

4.5.2 砼要求

1）砼澆筑完畢后12小時內(nèi)對砼加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù)。

2）砼澆水養(yǎng)護(hù)的時間不得少于7天，澆水次數(shù)需保持砼處于濕潤狀態(tài)。

3）拆模時砼強(qiáng)度應(yīng)能保證冠梁表面和棱角不受損傷。

4.6 錨桿噴錨掛網(wǎng)施工

4.6.1 施工工藝

挖土→擊入錨桿→修坡→布設(shè)固定鋼筋網(wǎng)片→焊接加強(qiáng)筋→噴射C20細(xì)石砼→注漿→養(yǎng)護(hù)。

4.6.2 主要施工要點(diǎn)

1）錨桿水平間距為1.5m，錨桿壓漿漿液水灰比：0.4～0.5，錨桿注漿采用P.SA32.5級硅酸鹽水泥，錨桿每米注漿量為20～50kg/m。

2）噴射砼強(qiáng)度C20配合比采用試驗(yàn)室試配配合比，噴射砼厚度100mm。

3）在已開挖修整好的坑壁上掛上A 8@200×200雙向鋼筋網(wǎng)片，用“U”型或“T”型短鋼筋打入土層固定網(wǎng)片，錨管口間再用B14鋼筋縱橫焊連接加強(qiáng)，最后用砼噴射機(jī)噴上C20細(xì)石砼，厚100mm。

結(jié)論：

綜上所述，針對該工程軟土深基坑支護(hù)的特殊條件，設(shè)計(jì)主要采用長螺旋鉆孔灌注樁與錨索相結(jié)合的組合支護(hù)形式，達(dá)到了技術(shù)可靠、設(shè)計(jì)優(yōu)化和造價(jià)經(jīng)濟(jì)的目的，決了工程建設(shè)中的一項(xiàng)技術(shù)難題，為今后類似工程提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]許奎南.樁錨組合支護(hù)結(jié)構(gòu)在某工程深基坑中的應(yīng)用探討，建材發(fā)展導(dǎo)向[J].2011，（02）.

[2]陳凱，邱鑫.淺析滇池地區(qū)泥炭土地質(zhì)條件下的深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工，城市建設(shè)理論研究[J].2012，（05）.

[3]張信貴，吳恒，易念平.深基坑支護(hù)工程方案推理機(jī)制與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2004，23（05）.

[4]黎健升.軟土深基坑組合支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].建筑設(shè)計(jì)，2005，（01）.

[5]劉福東.復(fù)雜環(huán)境下深基坑組合支護(hù)結(jié)構(gòu)[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào)，2008，（03）.

[6]林正雄.望江園工程基坑綜合支護(hù)技術(shù)應(yīng)用[J].福建建筑，2006，（03）.