深基坑工程復(fù)合支護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用研究

郝振華

(內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特　010070)

深基坑工程復(fù)合支護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用研究

郝振華

(內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010070)

摘要:結(jié)合呼和浩特市某住宅小區(qū)二期工程的實(shí)際工況需求，在基坑不同部位設(shè)置了排樁或排樁+錨索混合的支護(hù)形式，并闡述了基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)方法，通過基坑監(jiān)測(cè)表明，該支護(hù)方式各監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)沉降、位移值均在允許范圍內(nèi)，支護(hù)方案符合安全性要求。

關(guān)鍵詞:基坑支護(hù)，錨索，排樁，施工，注漿

0　引言

基坑支護(hù)工程是指為了保護(hù)地下主體結(jié)構(gòu)施工和基坑周邊環(huán)境的安全，對(duì)基坑采用的臨時(shí)性支擋、加固、保護(hù)與地下水控制的工程?；又ёo(hù)工程是個(gè)臨時(shí)工程，但又與地區(qū)性有關(guān)，不同區(qū)域地質(zhì)條件其特點(diǎn)也不相同，設(shè)計(jì)時(shí)必須參照本地區(qū)地下土層的分布情況，不同地質(zhì)分布、不同的地下水埋置深度，選取的方案就不盡相同，必須針對(duì)基坑四周根據(jù)不同的環(huán)境情況和地表受力情況設(shè)計(jì)專門的支護(hù)方案。

1　基坑支護(hù)加固原理分析

基坑開挖采取的支護(hù)方案多種多樣，有錨索支護(hù)、排樁支護(hù)、地下連續(xù)墻支護(hù)和土釘墻支護(hù)等，不同的支護(hù)方法其原理不盡相同，下面介紹一下其原理:

1)排樁支護(hù)原理。基坑臨空面形成后，由于邊坡在自重應(yīng)力下的內(nèi)部材料抗剪強(qiáng)度不能維持自身穩(wěn)定，側(cè)壁土體有向臨空面滑移的趨勢(shì)及沿某一圓弧破壞面破壞的趨勢(shì)，打入排樁后，排樁作為擋土結(jié)構(gòu)承受了來自側(cè)向的主動(dòng)土壓力作用，從而阻止了側(cè)壁土體向基坑方向的位移。

2)地下連續(xù)墻的支護(hù)原理。地下連續(xù)墻是一種大截面的側(cè)向受荷樁，大部分是按照懸臂梁的計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì)的，主要依靠單樁深層錨固和相對(duì)剛度以及多樁聯(lián)合形成的土拱效應(yīng)來抵抗滑體的推力，增加整體抗滑的能力和抗?jié)B性。

2　支護(hù)方案的選擇

根據(jù)呼和浩特市某住宅小區(qū)二期工程基礎(chǔ)埋深情況、場(chǎng)地地下水情況以及基坑周邊建筑物與荷載情況，充分考慮基坑變形、影響施工安全的因素、降低施工造價(jià)、縮短施工工期以及保證主體結(jié)構(gòu)施工空間。我們針對(duì)本場(chǎng)地的場(chǎng)地條件、技術(shù)要求、開挖深度、荷載大小，把基坑四周分為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ四個(gè)區(qū)域，如圖1所示。

圖1　基坑區(qū)域劃分平面圖

主要有排樁和排樁+錨索兩種支護(hù)類型對(duì)本工程進(jìn)行支護(hù)，方案如下:基坑Ⅰ區(qū)域(北側(cè)坡段)采用排樁+錨索支護(hù)?；英騾^(qū)域(東側(cè)坡段)采用排樁+錨索支護(hù)?；英髤^(qū)域(南側(cè)坡段)采用排樁+錨索支護(hù)?；英魠^(qū)域(西側(cè)坡段)采用懸臂樁支護(hù)。

錨索在注漿張拉后，土體有背離基坑邊坡方向的反作用力，在這個(gè)力的作用下，可以增加土層抗剪強(qiáng)度，相當(dāng)于給土體施加了預(yù)應(yīng)力，用來抵抗土體下滑的壓力以及承受外部荷載;同時(shí)，錨索孔道里的注漿體硬化后，可以把地層牢固的鎖緊，改善土體結(jié)構(gòu)，增加土體穩(wěn)定性。

基坑開挖后，所形成的坡面上部的土體在自重力的作用下，有向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，會(huì)在坡角處形成滑動(dòng)面，失穩(wěn)下滑。在基坑周邊設(shè)置排樁后，排樁堆基坑側(cè)壁起支擋作用，從而防止土體下滑。

3　支護(hù)方案設(shè)計(jì)

3.1Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ區(qū)域排樁+錨索支護(hù)方案設(shè)計(jì)

Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ區(qū)域自然地坪－1.5 m以下為排樁+錨索支護(hù)方案，錨索均為兩層，自然地坪下－1.5 m范圍內(nèi)按照1∶0.3放坡，面層采用鋼筋網(wǎng)片φ6.5( HPB235) @ 250×250，噴射C20細(xì)石混凝土，厚度80 mm～100 mm。

Ⅰ，Ⅲ區(qū)域樁數(shù)各43根，樁徑800 mm，樁間距1.60 m，樁長(zhǎng)14.80 m，樁頂位于自然地坪下－1.50 m。冠鋼筋籠長(zhǎng)度14.8 m，直徑700 mm，截面為900 mm×600 mm。樁體和冠梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，坍落度180 mm～220 mm，保護(hù)層厚度50 mm。

Ⅱ區(qū)域樁數(shù)61根，樁徑800 mm，樁間距1.60 m，樁長(zhǎng)14.80 m，樁頂位于自然地坪下－1.50 m。冠鋼筋籠長(zhǎng)度14.8 m，直徑700 mm，截面為900 mm×700 mm。樁體和冠梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，坍落度180 mm～220 mm，保護(hù)層厚度50 mm。

1)排樁施工工藝。根據(jù)地質(zhì)條件、樁的情況，排樁采用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行施工。旋挖鉆機(jī)的具體施工方法如下:放線定樁位→鉆機(jī)就位→成孔→鉆機(jī)移位→吊放鋼筋籠→灌注混凝土→養(yǎng)護(hù)。

2)錨索布置。錨索設(shè)計(jì):Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ區(qū)域錨索桿件采用抗拉強(qiáng)度為1 860 MPa的預(yù)應(yīng)力鋼絞線加工而成。共設(shè)2排錨索，第一排設(shè)在自然地面以下3.5 m。第二排距以及排橫向間距1.6 m，縱向間距3.5 m。桿體制作應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)平坦開闊地進(jìn)行，必要時(shí)地下鋪塑料布，根據(jù)錨索設(shè)計(jì)桿體長(zhǎng)度用砂輪鋸切斷，根據(jù)錨索所用根數(shù)每隔2.0 m用火燒絲跟隔離架綁扎在一起，隔離架用1寸半的硬塑料管加工而成，鋼絞線夾在縫隙里，非錨固段套上φ5軟塑料管，兩端用膠帶密封，桿體下端用膠帶纏緊，以便入孔底。

3.2Ⅳ區(qū)域排樁(懸臂樁)支護(hù)設(shè)計(jì)方案

自然地坪－1.5 m以下為排樁(懸臂樁)支護(hù)方案，面層采用鋼筋網(wǎng)片φ6.5( HPB235) @250×250，噴射C20細(xì)石混凝土，厚度80 m～100 mm。自然地坪－1.50 m以下為懸臂樁支護(hù)，直坡。

排樁設(shè)計(jì):Ⅳ區(qū)域樁數(shù)70根，樁徑800 mm，樁間距1.40 m，樁長(zhǎng)17.80 m，樁頂位于自然地坪下－1.50 m。鋼筋籠長(zhǎng)度17.80 m，直徑700 mm，冠梁截面900 mm×700 mm。樁體和冠梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，坍落度180 mm～220 mm，保護(hù)層厚度50 mm。排樁施工工藝與Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ區(qū)域相同。

3.3面層

1)鋼筋網(wǎng)片鋪設(shè)。鋼筋網(wǎng)片φ6.5( HPB235) @ 250×250，現(xiàn)場(chǎng)綁扎而成，鋼筋網(wǎng)之間的搭接可采用焊接或綁扎，焊接接頭要錯(cuò)開50%布置，單面焊接搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于鋼筋直徑(φ6.5)的10倍;綁扎接頭要錯(cuò)開50%布置，搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于30倍鋼筋直徑(φ6.5) ;基坑面上、下段鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度不小于30 cm。

2)噴射混凝土。面層噴射C20細(xì)石混凝土，分兩層噴射，厚度80 mm～100 mm。坡頂噴射混凝土，寬度不小于1 m。噴射混凝土氣壓控制在0.6 MPa左右，氣壓太大或者太小都會(huì)影響噴射混凝土質(zhì)量。噴射時(shí)噴頭與受噴面應(yīng)盡量垂直，并保持在0.6 m～1.0 m的距離。噴射自下而上進(jìn)行。拌合混凝土水泥、砂、石、水用量嚴(yán)格按照施工配合比稱好各自重量，坍落度、強(qiáng)度不合格的混凝土不得噴射。

4　基坑監(jiān)測(cè)

本工程的安全問題應(yīng)引起高度的重視，在基坑四周以及現(xiàn)有建筑物周邊設(shè)置多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，及時(shí)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形和臨近建筑物的沉降進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，畫出基坑側(cè)壁和周邊建筑的變形曲線，分析曲線峰值，如有突然變化較大數(shù)據(jù)，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，做出應(yīng)對(duì)措施，確保基坑及周邊建筑、道路的變形在規(guī)定范圍之內(nèi)。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移、累計(jì)沉降數(shù)值都滿足控制要求，施工過程中對(duì)周邊已有建筑和管線無不良影響，符合安全可靠性要求，可見本工程采用的支護(hù)方法是合理的。

5　結(jié)語

從最初收集工程勘察資料，了解本工程結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)埋深，測(cè)量基坑具體位置，踏勘周邊建筑物與基坑邊緣距離，到初步擬定設(shè)計(jì)方案，各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算，整體穩(wěn)定驗(yàn)算、抗隆起驗(yàn)算，對(duì)比論證，選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)。

本工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案經(jīng)過單位領(lǐng)導(dǎo)審核、批準(zhǔn)，經(jīng)過專家論證合格后，用于工程施工。施工過程中嚴(yán)格控制開挖深度、樁基礎(chǔ)鋼筋籠焊接、混凝土灌注質(zhì)量、面層噴射混凝土厚度、錨索張拉力等關(guān)鍵工序的主控項(xiàng)目?；又ёo(hù)設(shè)計(jì)、基坑支護(hù)施工等各個(gè)階段所有項(xiàng)目全部合格。

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On composite support technique of deep foundation pits and their application

Hao Zhenhua
( Inner Mongolia Technical College of Construction，Hohhot 010070，China)

Abstract:Combining with the construction demands in the second-phase project of some residential complex in Hohhot，the paper allocates the campshed or campshed + anchor cable at different parts of the foundation pit，illustrates the design methods for the foundation pit support，and proves by the foundation pit supervision the total sedimentation and displacement value of the supervised points of the support，so it adheres to the safety demands for the support scheme.

Key words:foundation pit support，anchor cable，campshed，construction，grouting

作者簡(jiǎn)介:郝振華(1996-)，男，學(xué)生

收稿日期:2015-11-25

文章編號(hào):1009-6825( 2016) 04-0066-02

中圖分類號(hào):TU463

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A