[摘要]對于有1-3層地下室的建筑基坑開挖的支護(hù),因地制宜地采用攪拌樁和土釘墻相結(jié)合的支護(hù)技術(shù),安全、經(jīng)濟(jì)、工期短、值得參考。
1前言
水泥土攪拌法是用于加固土體的一種成熟工法,它利用水泥等材料作為固化劑,通過特制的攪拌機(jī)械,使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥加固土,從而提高地基土強(qiáng)度和增大變形模量,主要適用于粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動地下水的飽和砂土等地基。水泥土攪拌法形成的水泥土攪拌樁,可作為豎向承載力的復(fù)合地基、基坑工程圍護(hù)擋墻、被動區(qū)加固、防滲帷幕等。
噴錨土釘墻是將拉筋插入土體內(nèi)部,通過注漿,全長度與土體粘結(jié),并在面層上噴射混凝土,從而形成土體加固區(qū)域,用以提高整個邊坡的穩(wěn)定性,適用于開挖支護(hù)和天然邊坡加固,是一項實用的原儉巖土加筋技術(shù)。由于土釘是由較小間距的加筋來加強(qiáng)土體,形成一個原位復(fù)合的重力式結(jié)構(gòu),用以提高整個原位土體的強(qiáng)度并限制其位移,其技術(shù)實質(zhì)上是“新奧隧道法”的延伸,其加固機(jī)理主要表現(xiàn)在提高原位土體強(qiáng)度、讓土釘與土體因相對位移而產(chǎn)生摩阻力、改變面層土壓力分布、改多土體破裂面形式等方面。
在基坑開挖的支護(hù)方案中,將水泥土攪拌樁和噴錨土釘墻二者有機(jī)土地結(jié)合起來,可以收到較好的效果。
2工程概況
廣州市花都區(qū)百業(yè)商業(yè)中心位于花都新區(qū),場地地勢平坦,屬沖積作用形成的砂土層,首層建筑面積約6000㎡,設(shè)計樓高六層,地下室一層,基坑開挖深度6.5M,基坑形狀為近梯形,固長約380M。
根據(jù)由廣東核力工程勘察院提供的《花都區(qū)百業(yè)商業(yè)中心巖土工程勘察報告》顯示,對基坑開挖范圍有影響的土層自上而下分別為素填土、粉質(zhì)粘土、中粗砂、粉質(zhì)粘土等,其下臥基巖為灰?guī)r。各土層的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。
3基坑支護(hù)方案
本工程基坑開挖深度為6.5M,根據(jù)地質(zhì)勘察報告及基坑固邊環(huán)境判斷,其基坑支護(hù)工程安全等級為二級,其基坑重要性系數(shù)γ=1.0。
根據(jù)本工程特點,結(jié)合基坑固邊環(huán)境及類似基坑開挖工程的實踐經(jīng)驗,本工程采用水泥土攪拌樁與噴錨土釘墻相結(jié)合的開挖支護(hù)方案,具體為:
?。?)水泥土攪拌樁:采用二排壁狀φ550水泥土攪拌樁,樁長12m,搭接150mm,采用強(qiáng)度等級為32.5R的普通硅酸鹽水泥,水泥摻入比不少于12%,水灰比0.5-0.6,水泥土坑壓強(qiáng)度不小于1.5mpa,沿基坑固邊環(huán)狀布設(shè);
?。?)噴錨土釘墻:土釘向上而下設(shè)置4排,土釘橫向及縱向間距為1.5m,土釘長度M1=15m,M2=15m,M3=12m,M4=12m,土釘桿體采用φ48、б=3mm的無縫注漿鋼管,入射角15°,噴砼面層厚度不小于100mm,強(qiáng)度等級不小于C20,砼料配合比為水泥:砂:碎石=1:1.8:2.2,水灰比0.45-0.55,網(wǎng)筋采用φ6@200×200綁扎,加強(qiáng)筋采用φ16Ⅱ級螺紋綱搭接,單面滿焊不小于10D。
以上基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)方案采用北京理正深基坑計算軟件計算并經(jīng)驗算,滿足規(guī)范要求。
4施工情況
根據(jù)工程總體進(jìn)度及施工計劃安排,本工程先施工水泥土攪拌樁,等水泥土攪拌樁施工完成達(dá)到要求強(qiáng)度后才能開挖施工噴錨土釘墻,各施工工藝流程及要求如下:
4.1水泥土攪拌樁
(1)施工工藝流程
測量放線→設(shè)備就位、調(diào)平→攪拌(噴漿)下沉至設(shè)計加固深度→噴漿、攪拌提升至預(yù)定停漿面→噴漿重復(fù)攪拌至設(shè)計加固深度→噴漿攪拌提升至停漿面→停止噴漿、提出攪拌機(jī)械→移機(jī)下一孔位。
(2)施工要點:
水泥土攪拌樁施工現(xiàn)場應(yīng)予平整,并必須清除地上、地下的障礙物;攪拌頭葉片不得小于二層且不少于四片,葉片完度不宜小于100mm;施工中應(yīng)保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)的水平及導(dǎo)向架的垂直度,攪拌樁機(jī)的垂直偏差不得超過1%,樁位偏差不得大于50mm;攪拌頭的直徑每出班應(yīng)檢查一次,成樁直徑和樁長不得小于設(shè)計值;攪拌工藝不小于四攪四噴;攪拌樁施工應(yīng)有專人負(fù)責(zé),并如實填寫施工記錄等。
?。?)質(zhì)量檢驗:
水泥工攪拌樁實施旁站監(jiān)理,質(zhì)量控制貫穿于施工全過程,檢查重點為水泥用量、施工樁長、攪拌頭直徑、葉片寬度、提升和下沉速度、復(fù)攪次數(shù)和深度、停漿處理方法等;成樁7d后,采用淺部開挖樁頭,目測檢查攪拌樁的成樁直徑、均勻性,搭接質(zhì)量情況等,檢查數(shù)量約為總樁數(shù)的5%;成樁28d后,采用鉆探取芯方法鑒定持力層(隔水層)土性,評價攪拌均勻性,檢驗水泥土抗壓強(qiáng)度,檢測數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%。
經(jīng)檢測,所施工攪拌樁成樁直徑大于φ550mm,攪拌均勻,搭接良好,樁底進(jìn)入隔水層厚度,水泥土抗壓強(qiáng)度等均達(dá)到或超過設(shè)計要求,質(zhì)量合格可靠。
4.2噴錨土釘墻
?。?)施工工藝流程
測量放線→土方開挖→打入土釘(鋼花管)→注漿→編網(wǎng)→焊接→噴射砼面層→達(dá)到強(qiáng)度后開挖下一層
?。?)施工要點
基坑應(yīng)接設(shè)計要求分層分段進(jìn)行開挖;在噴錨結(jié)構(gòu)施工中,應(yīng)有靠的排水措施,應(yīng)在基坑底部設(shè)置排水溝和集水井以排除基坑內(nèi)積水,邊坡頂部應(yīng)設(shè)截水溝以防止地表水流入基坑內(nèi);鋼花管端頭應(yīng)制作成錐形,連接采用綁條對焊,沿管壁約每500mm設(shè)一出漿孔;噴射混凝土施工應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《錨桿噴身混凝土支擴(kuò)技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001)的規(guī)定;砼面層的鋼筋網(wǎng)與混凝土施工應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)施工與驗收規(guī)范》(GB50204-2002)的規(guī)定。
(3)質(zhì)量檢驗
噴射混凝土的混合料和土釘(鋼花管)注漿用的水泥漿的配合比及拌和的均勻性,每個工作臺班檢查次數(shù)不少于二次,條件變化時應(yīng)及時檢查,噴射混凝土必須做抗壓強(qiáng)度試驗,每50-100m3或混合料小于50m3的獨立工程,不得小于一組,每組不少于三塊;采用鑿孔法或其它方法檢查噴射混凝土厚度,每個斷面不少于5個點;土釘質(zhì)量檢查應(yīng)作抗撥力試驗,每組不少于3根,檢驗合格,才能驗收使用。
5基礎(chǔ)監(jiān)測情況
根據(jù)本工程基礎(chǔ)開挖深度、環(huán)境特點,地基土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及支護(hù)設(shè)計方案要求,在基坑周邊共設(shè)15個水平位移沉降監(jiān)測點,每天監(jiān)測一次,在土方開挖前后及暴雷雨天氣適當(dāng)增加監(jiān)測次數(shù),以監(jiān)測基坑開挖的變化情況。結(jié)果顯示,基坑開挖過程及開挖完成后,各監(jiān)測點顯示的位移沉降變化及總位移量離設(shè)計警戒值尚有較大的一個安全值,位移速率漸趨穩(wěn)定,表明整個基坑設(shè)計安全、施工質(zhì)量可靠,地下室施工完成后,已回填土方,達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)和效果。
6結(jié)語
水泥土攪拌樁與噴錨土釘墻有機(jī)結(jié)合的基坑支護(hù)技術(shù),對開挖深度不大(一般小于8-10m)的基坑支護(hù)有較強(qiáng)的適用性,較適用于填土、粉質(zhì)粘土、中粗砂等地層,且施工速度快、無振動、止水防水好,工程造價相對較低,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,值得在一定范圍內(nèi)推廣。
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