復(fù)合噴錨技術(shù)在軟土基坑中的應(yīng)用

周 鵬

(鄂州職業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院,湖北 鄂州 436000)

復(fù)合噴錨技術(shù)在軟土基坑中的應(yīng)用

周 鵬

(鄂州職業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院,湖北 鄂州 436000)

對(duì)復(fù)合噴錨技術(shù)的作用機(jī)理、設(shè)計(jì)方法、施工方法進(jìn)行了系統(tǒng)的論述,并將其理論計(jì)算方法、設(shè)計(jì)原理應(yīng)用于工程實(shí)踐,取得了良好的技術(shù)效果和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

軟土;基坑;復(fù)合噴錨技術(shù);深層攪拌樁;錨桿

1 工程概況及地質(zhì)條件

擬建的鵬程帝景園(住宅小區(qū))由七棟6+1層住宅樓,二棟22層高層及地下滿鋪的3層裙房組成。高層住宅樓及高層下滿鋪的裙房均設(shè)一層地下室。該建筑采用框架結(jié)構(gòu),鉆孔灌注樁基礎(chǔ),建筑物安全等級(jí)為二級(jí)。

擬建場(chǎng)地北高南低,西高東低,相對(duì)高差約1m。地貌單元屬于長(zhǎng)江Ⅰ級(jí)階地。其地層及分布情況見表1。

表1 工程地質(zhì)分層表

擬開挖基坑長(zhǎng)117m,寬67m,周長(zhǎng)370m,基坑面積約7000m2,基坑開挖深度4.4～5.2m。基坑運(yùn)營(yíng)時(shí)間為半年。

本工程基坑壁、基坑底各土層的基坑設(shè)計(jì)參數(shù)取值見表2。

基坑特點(diǎn)如下:

ⅰ.場(chǎng)區(qū)存有較厚的軟～流塑狀態(tài)的淤泥質(zhì)土層。淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層的工程性質(zhì)極差,邊坡支護(hù)受土質(zhì)條件限制。

ⅱ.基坑?xùn)|側(cè)距已有建(構(gòu))筑物間距最小為19m;基坑其它各邊距馬路大于9m,邊坡支護(hù)環(huán)境條件較寬松。

本工程邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)著重于考慮淤泥質(zhì)土的工程特性和場(chǎng)區(qū)環(huán)境條件。

表2 基坑設(shè)計(jì)參數(shù)

該基坑開挖4.4～5.2m,根據(jù)湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)《深基坑工程技術(shù)規(guī)定》(DB42/159-1998)中的有關(guān)條款,結(jié)合基坑周邊環(huán)境條件,確定本基坑安全等級(jí)為二級(jí)。

根據(jù)基坑的特點(diǎn)和巖土工程地質(zhì)條件,結(jié)合武漢地區(qū)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),采用深層攪拌樁與噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)形式相結(jié)合[1],形成復(fù)合的噴錨支護(hù)型式。

2 復(fù)合噴錨支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算

根據(jù)場(chǎng)區(qū)壞境條件、地層變化情況和邊坡高度,邊坡支護(hù)的計(jì)算設(shè)計(jì)如下。

2.1 深層攪拌樁豎向加固體設(shè)計(jì)

基坑內(nèi)邊設(shè)置 1排深層攪拌樁,樁徑600mm,樁長(zhǎng)從地表起算10.5～10.7m,控制基坑因邊長(zhǎng)較長(zhǎng)而引起中部過大的變形,在沿基坑邊長(zhǎng)邊的中部設(shè)置2排深層攪拌樁加固體,長(zhǎng)度30m左右,深層攪拌樁相鄰樁搭接200mm,噴灰量60kg/m,采用P32.5普通硅酸鹽水泥,深層攪拌樁樁體內(nèi)每1200mm插入1根φ48鋼管,比攪拌樁長(zhǎng)150mm,樁頂鋼管用鋼筋相連,噴C20混凝土150mm。

2.2 邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基坑邊坡采用噴錨支護(hù),取錨孔直徑120mm。利用“天漢設(shè)計(jì)軟件”電算。本文采用圖1計(jì)算簡(jiǎn)圖,電算成果詳見表3、表5。

圖1 計(jì)算簡(jiǎn)圖

綜合電算成果附后,HRB335級(jí)鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fy=300N/mm2,邊坡設(shè)計(jì)計(jì)算成果匯總于表3。

基坑邊坡設(shè)計(jì)考慮的坡頂超載值:西側(cè)及南側(cè)段KLABCD段為15kN/m3、其他為10kN/m3,坑邊堆載不得超過設(shè)計(jì)考慮的坡頂超載且超載距坑邊1m以外。

2.3 基坑突涌驗(yàn)算

場(chǎng)區(qū)地下水可分為兩種類型:填土中的上層滯水和砂層中的孔隙承壓水。

上層滯水主要賦存于上部雜填土層中,補(bǔ)給來源主要為大氣降水及地表生活排水。由于場(chǎng)區(qū)上部填土厚度較小,水量不大,可通過疏排予以解決。故對(duì)基坑的影響不大。

孔隙承壓水存在于下部砂層中,與長(zhǎng)江水具有水力聯(lián)系,勘察期間測(cè)得場(chǎng)區(qū)地下水混合水位在0.3～0.7m之間,承壓水位埋深在2.8m左右,第3層淤泥質(zhì)土和第4層淤泥質(zhì)土夾粉土為相對(duì)隔水層,層底埋深最淺9.8m,基坑開挖5. 2m對(duì)基坑突涌進(jìn)行驗(yàn)算:

該基坑開挖預(yù)計(jì)在12月份左右開挖,按枯水季節(jié),承壓水頭在地表下 3.5m.計(jì)算,據(jù)DB42/159-1998標(biāo)準(zhǔn)公式:Hw·γw≤1/γty·D·γ (基本信息數(shù)據(jù)見表4)。

當(dāng)基坑開挖5.2m時(shí),γ=17.8kN/m3,Hw= 6.3m,D=4.6m,γw=10kN/m3

γty=1.30>1.2,故滿足基坑抗突涌穩(wěn)定性要求。

表3 邊坡設(shè)計(jì)計(jì)算匯總表

表4 天漢軟件噴錨支護(hù)與放坡基本輸入信息(文本)項(xiàng)目名稱:鵬程帝景園 計(jì)算剖面號(hào):1-1 開挖深度:5安全等級(jí):二級(jí) 重要性系數(shù):1 土層信息共5層土層

注:無抗滑加固信息;按控制深度搜索最危圓弧;坡腳以下滑弧數(shù):5;滑弧深度間距:1 m

表5 整體穩(wěn)定性分析結(jié)果表

3 施工

3.1 深層攪拌樁的施工

本工程采用漿噴樁作為基坑支護(hù)豎向加強(qiáng)體,樁徑600mm,樁長(zhǎng)6.5～9.0m,搭接150mm,樁間距1050mm,空孔高度1.0～1.5m,樁中插1Φ48鋼管,鋼管壁厚不小于 2.5 mm,樁數(shù)共1057根。

ⅰ.施工準(zhǔn)備:采用PH-5A型漿噴樁機(jī)一臺(tái),注漿泵一臺(tái)。

ⅱ.材料:采用紅榜P32.5水泥,每米水泥用量為60kg。

ⅲ.施工工藝:清障、平整場(chǎng)地→測(cè)放樁位→樁機(jī)對(duì)位→鉆進(jìn)→加漿→提鉆→插管→移位。

ⅳ.施工質(zhì)量

本工程漿噴樁1個(gè)月完成全部漿噴樁的施工,后經(jīng)開挖檢查,成樁質(zhì)量較好。

3.2 噴錨網(wǎng)施工

漿噴樁施工完成后,根據(jù)漿噴樁施工養(yǎng)護(hù)的時(shí)間,28天后進(jìn)行土方的開挖及噴錨網(wǎng)的施工。本工程噴錨網(wǎng)采用鋼筋網(wǎng),錨桿采用花管,全程注漿。

施工工藝流程:測(cè)量放線→開挖→修坡→初噴→打入花管→布鋼筋網(wǎng)→復(fù)噴→養(yǎng)護(hù)→注漿→養(yǎng)護(hù)→開挖下一層。

布鋼筋網(wǎng):沿坡面布置的分布筋,沿錨桿布置縱橫向的加強(qiáng)筋各1根,并與錨桿焊牢。

4 應(yīng)用效果

4.1縮短了工期,土方施工與噴錨支護(hù)同時(shí)進(jìn)行,基坑開挖到基底,支護(hù)到基底,土方開挖完成,墊層可澆注完成。

4.2支護(hù)效果良好,基坑完成后,主體結(jié)構(gòu)封頂時(shí),測(cè)得基坑坑頂?shù)乃轿灰茷?7mm,符合規(guī)范的要求。目前,該樓已整體驗(yàn)收,居民已入住。

4.3取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。按此方法進(jìn)行施工比通常的樁排支護(hù)施工,可節(jié)省造價(jià)約40%～50%。

[1]鄭志文.廣州市區(qū)珠江畔高地下水軟土場(chǎng)區(qū)基坑支護(hù)[J].人民珠江,2003(3):20-23.

[2]華南理工大學(xué).基礎(chǔ)工程[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007:103-109.

[責(zé)任編輯:李靖頡]

Application of Composite Anchor-Shotcrete Supporting in Deep Excavation of Soft Soil

ZHOU Peng
(Architectural Engineering Department,Ezhou Polytechnic,Ezhou,436000,China)

The work mechanism,design method and the construction method are systematically expounded.By applying these methods in deep foundation pit engineering practice,good effects and economic benefit have been achieved.

soft soil;foundation pit;composite anchor-shotcrete;deep mixing;pile anchor-rod

book=2010,ebook=83

TU41

A

1671-5977(2010)02-0120-04

2010-03-14

周 鵬(1977-),女,湖北黃岡人,鄂州職業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院講師,主要從事土木工程研究。