排樁支護(hù)體系在深基坑工程中的應(yīng)用

陳亮 徐冬　劉念

【摘要】以石化總醫(yī)院綜合樓工程為背景，對(duì)基坑在排樁支護(hù)下基坑的設(shè)計(jì)方案及施工方案進(jìn)行了分析，并與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行比較。根據(jù)計(jì)算及實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)灌注樁支護(hù)方案的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。為以后類(lèi)似工程提供了可借鑒的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】工程；基坑；排樁；錨桿；降排水

一、引言

近年來(lái)，全國(guó)各地涌現(xiàn)城市建設(shè)的熱潮，高層建筑越來(lái)越多，基坑支護(hù)新工藝、新工法不斷涌現(xiàn)。基坑支護(hù)常用的工法有排樁法、水泥土墻、鋼板樁及鋼管樁、錨桿、土釘墻或者上述多種工法的結(jié)合。

二、工程概況

本次擬建石化總醫(yī)院醫(yī)用綜合樓位于原石化總醫(yī)院院內(nèi)，場(chǎng)地占地面積2130m2，擬建建筑物層數(shù)為15層，一層5.05m地下室，樁承臺(tái)基礎(chǔ)，框剪結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)55.4m，寬32.0m，高68.3m。本工程地下1層，開(kāi)挖深度（由地面計(jì)算）為7.6-8.0米。

根據(jù)遼寧有色勘察研究院提供的《關(guān)閉回遷、翻建——石化總醫(yī)院醫(yī)用綜合樓翻建工程巖土工程勘察報(bào)告》（2010），場(chǎng)地地基土在鉆探深度內(nèi)自上而下依次敘述如下：

素填土①：雜色，稍濕～飽和，中密～松散，主要由回填碎石土、砂土等組成，附近存在混凝土構(gòu)件或基礎(chǔ)。層厚2.5～3.5m，層底埋深2.5～3.5m。該層普遍存在。

粉細(xì)砂②：黃褐色，松散，飽和，成分以長(zhǎng)英質(zhì)為主，間含約10%云母。層厚0.7～2.2m，層底埋深3.5～5.2m，該層分布不連續(xù)。

中粗砂③：黃褐色，松散，局部稍密，飽和，成分以長(zhǎng)英質(zhì)為主，級(jí)配較好。層厚1.0～3.8m，層底埋深4.2～6.7m，該層分布不連續(xù)。

淤泥質(zhì)砂④：灰黑色，飽和，松散狀態(tài)，成分長(zhǎng)英質(zhì)為主，間含少量植物根系等有機(jī)物，粉細(xì)砂為主。該層局部相變?yōu)橹写稚凹胺圪|(zhì)粘土。層厚0.9～4.7m，層底埋深6.0～8.9m，該層勘察范圍內(nèi)普遍存在。

中粗砂⑤：黃褐色，飽和，松散～很密，成分以長(zhǎng)英質(zhì)為主，級(jí)配較好，層厚1.0～2.0m，層底埋深7.8～9.0m，該層分布不連續(xù)。

圓礫⑥：飽和，稍密～中密狀態(tài)，礫石原巖以閃長(zhǎng)巖、石英巖為主，微風(fēng)化，顆粒亞圓形，其中粒徑大于2mm約占60%以上，砂填充，級(jí)配較好。層厚0.7～3.0m，層底埋深8.8～9.1m，該層在場(chǎng)地東側(cè)存在。

強(qiáng)風(fēng)化混合巖⑦：灰綠色～灰黑色，中粗粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，成分以石英、角閃石為主，礦物分布不均勻，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯破碎。層厚0.4～3.0m，層底埋深8.3～12.0m，該層廣泛存在。

中風(fēng)化混合巖⑧：灰黑色，中粗粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，成分以石英、角閃石為主，礦物分布不均勻，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈柱狀、塊狀。控制深度4.8～8.2m，該層廣泛存在。

場(chǎng)地的地下水主要位于中粗砂、礫砂和圓礫中，屬潛水，水位埋深2.0～2.8m。滲透系數(shù)k=30m/日。

三、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)場(chǎng)區(qū)巖土工程勘察報(bào)告，基坑巖土設(shè)計(jì)參數(shù)采用如下：

四、樁錨支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

①護(hù)坡樁設(shè)計(jì)參數(shù)

樁頂標(biāo)高：-0.40m（相對(duì)于自然地面），設(shè)計(jì)樁徑：800mm，樁間距：1200mm，樁長(zhǎng)：11.0m（嵌固段長(zhǎng)3.0m），鋼筋籠直徑：680mm，樁主筋：樁上部2.0m為6Ф18，中部為12Ф18，下部1.5m為6Ф18；加強(qiáng)筋：Ф14@2000；箍筋：φ8@200；樁身材料：C25砼；坡頂荷載不得超過(guò)15kPa.

②冠梁參數(shù)：

冠梁標(biāo)高：-0.00m（相對(duì)于自然地面）冠梁截面：900mm×500mm，主筋：6Ф16，箍筋：φ8@200。

③錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)兩道錨桿。第一道設(shè)置于-2.5m；鉆孔孔徑：150mm，傾角：15°，長(zhǎng)度：19m（其中自由段長(zhǎng)6.5m，錨固段長(zhǎng)12.5m），桿體材料：2根低松弛鋼絞線（2фs15.2（1×7）*，fptk=1860MPa），布置間距：一樁一錨，軸向設(shè)計(jì)拉力值：187.0kN，鎖定荷載：140kN。腰梁：2根20a#槽鋼組裝鋼梁，并設(shè)加勁肋和輟板。墊板采用普通熱軋?zhí)克劁摪?，?guī)格：250mm×250mm，厚度20mm。第二道設(shè)置于-5.50m；鉆孔孔徑：150mm，傾角：15°，長(zhǎng)度：15m（其中自由段長(zhǎng)6m，錨固段長(zhǎng)9m），桿體材料：2根低松弛鋼絞線（2фs15.2（1×7）*，fptk=1860MPa），布置間距：一樁一錨，軸向設(shè)計(jì)拉力值：210.0kN，鎖定荷載：150kN。

五、基坑降水、排水方案

5.1基坑降水方案

5.1.1降水管井井點(diǎn)數(shù)

根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取井點(diǎn)數(shù)29眼。

5.1.2降水管井井深設(shè)計(jì)

1）按地下降水水力坡度消減值10%來(lái)估算，降水井外的水位降深s1=6.6+12*10%=7.8m。井內(nèi)水躍值取經(jīng)驗(yàn)值1.5m，則降水井的水位降深為s2=7.8+1.5=9.3m。

2）預(yù)留沉淀管的設(shè)計(jì)：由于在抽水過(guò)程中井內(nèi)產(chǎn)生沉淀物較多，因此考慮設(shè)置沉淀管，沉淀管長(zhǎng)度設(shè)為2.0m。

5.1.3降水井布置

1、采取管井井點(diǎn)降水，整個(gè)基坑共布設(shè)降水管井23眼，平均井間距12～25米，其中沿基坑四周布置間距為12米，基坑中間的降水井為地下水靜儲(chǔ)量疏干井，間距250米。井深9～10米，采用水泥濾管。

2、降水井結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)降水井成孔直徑600mm，成井直徑400mm。井壁管采用內(nèi)徑為300mm水泥濾管，底部封閉。

3、填料要求

采用的濾料應(yīng)滿足降水及排水設(shè)計(jì)方案的要求，一般為5～10mm的礫石。含水層段礫料應(yīng)具有一定的磨圓度，礫料含泥量（含石粉）≤3%；對(duì)含水層以上部分的礫料，在磨圓度和粒徑方面可適當(dāng)降低要求，但嚴(yán)禁使用片狀、針狀的石屑。

5.2基坑排水方案

1、外排水的線路

本工程設(shè)計(jì)23眼降水井，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，地下水直接通過(guò)匯水管道流入市政污水管線。

2、基坑內(nèi)排水管線的設(shè)計(jì)

考慮到本工程的特點(diǎn)，在場(chǎng)地內(nèi)采用Ф325鋼管進(jìn)行匯水，管線采用Ф325鋼管。經(jīng)過(guò)集水池排向外排水管路，經(jīng)過(guò)外排水管線將水排入城市污水管道，管線采用Ф325鋼管。冬季越冬時(shí)需采取防凍措施，該工程施工用水、雨水等地表水有可能浸入坑頂、坑壁土體中，影響基坑邊坡穩(wěn)定，本設(shè)計(jì)考慮了坡頂及基槽內(nèi)的防排水措施（坡頂噴射砼面層高于自然地面10.0cm，坡底設(shè)排水盲溝）。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在深基坑施工過(guò)程中，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告選取適合的支護(hù)方案是工程施工的重中之重，是確保工程安全可靠運(yùn)行的必要前提，是贏得企業(yè)利益的保證。其次，施工人員應(yīng)對(duì)深基坑施工高度的重視，及時(shí)準(zhǔn)備的測(cè)定沉降及位移的變化，是保證工程安全的重要手段。

參考文獻(xiàn)：

[1]設(shè)計(jì)依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）

[2]《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2002）