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高水位深基坑支护探究

2016-05-19邢晓飞苏彩丽王春彩

建材发展导向 2016年2期
关键词:粉细砂深基坑支护

邢晓飞 苏彩丽 王春彩

摘 要:文章以某工程为例,介绍了在高水头、黄河细砂的地质情况下深基坑的支护,详细介绍了土钉墙与钢管桩相结合的支护方案,为相关的工程施工提供依据。

关键词:深基坑支护;粉细砂;土钉墙

1 工程概况

某工程距离主干道约20米,南边15m为已建建筑,原地表为农田和坟地,经平整后,场地较为宽阔。该工程基坑面积约37732.35平方米,开挖深度为6.5米,开挖深度大、面积广。

2 地质情况

该工程地质情况第一层:粉砂,厚度2.0-3.4m,层底埋深2.0-3.4m,粘聚力为15Kpa,内摩擦角为23°。第二层:粉土,粘粒含量稍高,呈“软塑-流塑”状,该层土干强度低,韧性差,摇振易流动。厚度0.5-2.1m,粘聚力为7.1Kpa,内摩擦角为9.2°。第三层:粉砂,整体松散,局部稍密,厚度0.9-2.5m,层底埋深4.8-6.0m,粘聚力为10Kpa,内摩擦角为15°。第四层:粉土,厚度0.3-1.7m,粘聚力为7.9Kpa,内摩擦角为10.8°。

由于离黄河较近,地下水位较高,地下水量较大。雨季水位埋深约2m~3m,基本位于第一层,枯水期地下水位埋深约4m~5m,位于第三层。

3 基坑降水及支护

3.1 降水

降水采用管井井点降水和轻型井点降水相结合,本工程降水管井为直径300mm的无砂混凝土管,管井深度为20米,抽水水泵采用功率1.5kw,扬程为30米,抽水管径为50mm,排水主管径采用500mm双壁波纹管。基坑外管井降水点56个间距均匀分布,孔径300mm。基坑内管井降水点50个,孔径300mm,均匀分布、井深同基坑外管井,共计106口井。基坑外井位置距离基坑边缘约1.5米。

3.2 支护

考虑到该工程周边情况复杂,既有建筑不允许沉降(见图1),在选用基坑支护方案时。要充分考虑其安全性。并在此基础上,做到经济性。本工程采用综合支护形式,即在基坑南部和东部采用土钉墙支护形式,北部和西部采用大直径钢管桩支护。

3.2.1 土钉墙。土钉墙是利用在土体内部放入预应力土钉锚杆,使土钉锚杆和土体共同受力,保证边坡的稳定性。

(1)开挖。在进行基坑开挖时,在条件允许下,放坡1:3,并进行分层开挖。每一层开挖深度应按土钉计算间距进行,以保证图层的整体性。

(2)坡面。基坑坡面开挖完成后,应对铺面平整度进行修理,保证平整度在±2cm之内,同时,剔除表面松动的图层,保证面层的承载力。

(3)成孔。本工程成孔是用螺旋钻进行成孔,土钉墙孔垂直于坡面。每一层土钉间距分别为1.56m,1.28m,1.71m,1.71m。深度分别为8.63m,8.86m,8.45m,7.52m(见图2)。在进行钻孔时,每一个孔位偏差控制在±5cm之内,孔深保证在±10cm之内。成孔之后,进行孔底浮渣清理。

(4)灌浆。放入预应力钢筋,本工程使用的是HRB400钢筋。钢筋直径分别为20,25,22,18。钢筋的长度一般比孔深常20cm~30cm。钢筋放置完成后开始注浆,本工程采用水胶比0.45的水泥砂浆。在进行灌浆是,应防止砂浆冲击力对钢筋的扰动,即保证钢筋在孔的中间位置,保证钢筋在使用时不会被锈蚀。

(5)复喷。等土钉孔内砂浆强度达到要求后,对坡面进行绑扎钢筋,钢筋为φ6,间距为250mm。钢筋网绑扎完毕后,进行复喷。复喷砂浆水胶比为0.5,喷射厚度为6cm。并进行及时养护,防止开裂。

(6)预应力张拉及锚固。等面层砂浆强度上来后,对土钉进行预应力张拉,预应力值在12KN~54KN之间。张拉后,用工字钢对土钉进行锚固,并把土钉连成整体。

3.2.2 钢管桩。由于该基坑北部毗邻城市主干道,车辆较多,振动较大,且受到市政管网的影响,不能放坡,故该支护形式采用钢管桩支护(见图3)。钢管直径约为60cm,壁厚约5mm。采用振动锤打压。埋入图层深度约5m,上部与基坑持平,钢管桩在布置时紧密排列,避免钢管间隙的土坠落。同时距基坑底部约2m位置用槽钢进行连接,增加钢管桩的整体性,槽钢外侧用相同的钢管进行支撑。

3.2.3 井点回灌。在基础施工完毕后,及时井点回灌,防止地下水漏斗对既有建筑物造成的沉降。

4 结语

某工程在施工期间没有出现边坡失稳现象,同时对既有建筑物和主要交通线没有造成较大影响。这为同类工程的施工提供了依据。

参考文献

[1] 陈祥福,许溶烈,陈伟.面向二十一世纪的中国深基础工程[J].建筑技术开发,2001,28(01):2-6.

[2] 建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)[S].

[3] 混凝土结构设计规范(GB5001-2002)[S].

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