论文部分内容阅读
摘要:通过工程实例,阐述搅拌桩结合锚管在基坑边坡综合支护中的应用,具有安全可靠、工期短、经济合理等优点。
关键词:基坑;搅拌桩;锚管;边坡支护
随着城市建设的发展,高(多)层建筑中基坑(地下室)建设相当普遍,必然涉及基坑边坡支护问题,就必须考虑何种边坡支护形式,才具安全可靠,经济合理,工期短等优点。本文通过结合工程实例,详细阐述搅拌桩结合锚管在基坑边坡综合支护中的应用。
1.工程概况
某智能电子产业厂房建设项目占地面积约191522m2,设置一层地下室,拟采用CFG桩复合地基,基坑面积约56860m2,基坑周长约928m。基坑内侧开挖深度4.40m~5.60m,基坑形状为近似正方形。
1.1工程地质条件
场地地层主要由人工填土、冲积的粉质粘土、粉细砂、中粗砂、粗砂组成,其中粉细砂以松散为主,层顶埋深2.60m~6.70m,层厚0.90m~6.10m。中粗砂以稍蜜为主,层顶埋深2.50m~14.70m,层厚1.60m~25.40m。下部基岩为灰岩。在开挖深度范围内,大部份为砂。
1.2水文地质条件
场地内地下水主要赋存于冲积砂层中,砂层为强透水层,下部强风化基岩透水性中等。钻孔静止水位深度为3.50m~4.80m,动态较稳定。
1.3基坑周边环境
场地西侧紧邻凤凰南路;北侧现为空地,以后连接B组团的地下室(不能采用锚管);东侧为现有4层厂房,采用天然地基浅基础;南侧为原厂区内道路,距基坑边线最近距离约8.00m,周边地下管线较多。根据分析,基坑安全等级为二级,详见基坑边线平面图(图1)。
1.4土层力学参数
根据场地钻探资料和设计施工经验,各土层力学计算参数见表1。
2.基坑边坡支护
根据场地工程地质条件和基坑周边环境情况,从安全、经济、可靠出发,该基坑工程支护采用比较经济的双排止水桩+锚管进行支护。
2.1工艺原理
利用搅拌桩相互咬合形成水泥挡土墙兼作止水帷幕,由于水泥挡土墙抗拉强度低,对基坑而言作用在支护桩上的土压力较大,沿基坑高度方向设多排锚管作用于支护桩中部,以改善桩体受力状况,减小桩体内应力,实现安全屿经济f生的结合。
2.2基坑边坡支护结构设计
根据场地地层结构和周边环境,设计时将基坑周边划分为AB、BC1、C1C2、C2D、DE、EA区共六个区段进行计算,依计算结果,基坑支护结构如下:
(1)AB、BC1、C1C2、C2D区均采用双排搅拌桩+锚管进行支护,搅拌桩沿基坑边线设置,桩径φ500mm,纵向搭接150mm,桩间距为350mm;横向桩间距为400mm,搭接100mm,水泥土墙宽0.90m,桩长根据地质资料及设计计算,内排搅拌桩有效桩长不少于15.00m或进入不透水层100m,外排搅拌桩长为10.00m。设置三排锚管(AB段设置四排锚管),横向间距均为1.00m,倾角为15°;其中第一排锚管长度为12.00m,位置为-2.50m;第二排锚管长度为9.00m,位置为-3.50m;出土口第三排锚管长度为6.00m,AB、C1C2段第三排锚管长度为9.0m,位置为-4.50m;AB段第四排锚管长度6.00m,位置-5.50m。其中桩顶放坡一级,坡高2.00m,坡度系数1.0。详见图2。
(2)DE、EA区采用格栅墙搅拌桩沿基坑边线设置,桩径φ500mm;纵向搭接150mm,桩间距为350mm;横向桩间距为400mm,搭接100mm,水泥土墙宽度2.50m,水泥用量60kg/m,水泥采用P·042.5R普通硅酸盐水泥,根据地质资料及设计计算,其中内侧两排搅拌桩有效桩长不少于15.00m或穿过不透水层1.00m,外侧四排搅拌桩长10.00m,桩顶放坡一级,坡高2.50m,坡度系数均为1.0。见图3。
2.3排水系统
(1)本工程在基坑顶和基坑底设置排水沟,基坑底每隔一定间距(25.00m~30.00m)设置集水井。(2)搅拌桩顶的排水沟可以与施工场地的地表排水合并设置,并且要求对基坑护顶外的坡面或地面进行硬化处理,以防止雨水渗入到土体中。
3.施工工艺、要求
本工程分为搅拌桩及锚管两个施工阶段,在施工锚管前先施工搅拌桩。
3.1工艺流程
(1)搅拌桩施工工艺流程:施工准备→定位放线→桩机就位→两喷四搅成桩→桩机移至新孔位。
(2)锚管施工工艺流程:锚管加工→水钻打孔→气锤顶第一节锚管→焊接第二节锚管→顶管完成→注浆。
3.2施工要求
(1)采用测量放线定出搅拌桩桩位及每排锚孔的轴线及孔位。(2)施工前,做工艺性试桩,以确定各项目施工技术参数,其中包括:灰浆的水灰比、外掺剂的配方、转速和提升速度、灰浆泵的压力、输浆量等。(3)施工时,先施工深层搅拌桩,约7日后待深层搅拌桩达到一定强度进行土方开挖,开挖时分段分级,再进行锚管的施工。(4)锚管施工前定出孔位并作标记编号,孔位的偏差不大于100mm;錨管施工的倾角误差不大于±3。;注浆孔附近的面层混凝土应具有抵抗注浆引起的压力扩散作用。同时,注浆时应防止压力过大而影响到周边环境。(5)每段基坑边坡均设置2个沉降、位移观测点,定期观测,及时掌握边坡的沉降和位移量,指导基坑的支护及开挖工作。
4.结论
(1)本工程竣工后,通过了业主、质监的验收,实践证明本次工程的设计思路是合理的,充分了解现场的地质情况及周边的环境后,在安全可靠的情况下,对基坑的设计进行了分段的设计方案,设计方案是成功的。(2)搅拌桩结合锚管综合基坑边坡支护具安全可靠、设计理论先进、施工技术容易掌握、支护及时快捷等特点,与其他支护方式比较具有工期较短,造价合理的优点,是一种值得推广的基坑边坡支护技术。
关键词:基坑;搅拌桩;锚管;边坡支护
随着城市建设的发展,高(多)层建筑中基坑(地下室)建设相当普遍,必然涉及基坑边坡支护问题,就必须考虑何种边坡支护形式,才具安全可靠,经济合理,工期短等优点。本文通过结合工程实例,详细阐述搅拌桩结合锚管在基坑边坡综合支护中的应用。
1.工程概况
某智能电子产业厂房建设项目占地面积约191522m2,设置一层地下室,拟采用CFG桩复合地基,基坑面积约56860m2,基坑周长约928m。基坑内侧开挖深度4.40m~5.60m,基坑形状为近似正方形。
1.1工程地质条件
场地地层主要由人工填土、冲积的粉质粘土、粉细砂、中粗砂、粗砂组成,其中粉细砂以松散为主,层顶埋深2.60m~6.70m,层厚0.90m~6.10m。中粗砂以稍蜜为主,层顶埋深2.50m~14.70m,层厚1.60m~25.40m。下部基岩为灰岩。在开挖深度范围内,大部份为砂。
1.2水文地质条件
场地内地下水主要赋存于冲积砂层中,砂层为强透水层,下部强风化基岩透水性中等。钻孔静止水位深度为3.50m~4.80m,动态较稳定。
1.3基坑周边环境
场地西侧紧邻凤凰南路;北侧现为空地,以后连接B组团的地下室(不能采用锚管);东侧为现有4层厂房,采用天然地基浅基础;南侧为原厂区内道路,距基坑边线最近距离约8.00m,周边地下管线较多。根据分析,基坑安全等级为二级,详见基坑边线平面图(图1)。
1.4土层力学参数
根据场地钻探资料和设计施工经验,各土层力学计算参数见表1。
2.基坑边坡支护
根据场地工程地质条件和基坑周边环境情况,从安全、经济、可靠出发,该基坑工程支护采用比较经济的双排止水桩+锚管进行支护。
2.1工艺原理
利用搅拌桩相互咬合形成水泥挡土墙兼作止水帷幕,由于水泥挡土墙抗拉强度低,对基坑而言作用在支护桩上的土压力较大,沿基坑高度方向设多排锚管作用于支护桩中部,以改善桩体受力状况,减小桩体内应力,实现安全屿经济f生的结合。
2.2基坑边坡支护结构设计
根据场地地层结构和周边环境,设计时将基坑周边划分为AB、BC1、C1C2、C2D、DE、EA区共六个区段进行计算,依计算结果,基坑支护结构如下:
(1)AB、BC1、C1C2、C2D区均采用双排搅拌桩+锚管进行支护,搅拌桩沿基坑边线设置,桩径φ500mm,纵向搭接150mm,桩间距为350mm;横向桩间距为400mm,搭接100mm,水泥土墙宽0.90m,桩长根据地质资料及设计计算,内排搅拌桩有效桩长不少于15.00m或进入不透水层100m,外排搅拌桩长为10.00m。设置三排锚管(AB段设置四排锚管),横向间距均为1.00m,倾角为15°;其中第一排锚管长度为12.00m,位置为-2.50m;第二排锚管长度为9.00m,位置为-3.50m;出土口第三排锚管长度为6.00m,AB、C1C2段第三排锚管长度为9.0m,位置为-4.50m;AB段第四排锚管长度6.00m,位置-5.50m。其中桩顶放坡一级,坡高2.00m,坡度系数1.0。详见图2。
(2)DE、EA区采用格栅墙搅拌桩沿基坑边线设置,桩径φ500mm;纵向搭接150mm,桩间距为350mm;横向桩间距为400mm,搭接100mm,水泥土墙宽度2.50m,水泥用量60kg/m,水泥采用P·042.5R普通硅酸盐水泥,根据地质资料及设计计算,其中内侧两排搅拌桩有效桩长不少于15.00m或穿过不透水层1.00m,外侧四排搅拌桩长10.00m,桩顶放坡一级,坡高2.50m,坡度系数均为1.0。见图3。
2.3排水系统
(1)本工程在基坑顶和基坑底设置排水沟,基坑底每隔一定间距(25.00m~30.00m)设置集水井。(2)搅拌桩顶的排水沟可以与施工场地的地表排水合并设置,并且要求对基坑护顶外的坡面或地面进行硬化处理,以防止雨水渗入到土体中。
3.施工工艺、要求
本工程分为搅拌桩及锚管两个施工阶段,在施工锚管前先施工搅拌桩。
3.1工艺流程
(1)搅拌桩施工工艺流程:施工准备→定位放线→桩机就位→两喷四搅成桩→桩机移至新孔位。
(2)锚管施工工艺流程:锚管加工→水钻打孔→气锤顶第一节锚管→焊接第二节锚管→顶管完成→注浆。
3.2施工要求
(1)采用测量放线定出搅拌桩桩位及每排锚孔的轴线及孔位。(2)施工前,做工艺性试桩,以确定各项目施工技术参数,其中包括:灰浆的水灰比、外掺剂的配方、转速和提升速度、灰浆泵的压力、输浆量等。(3)施工时,先施工深层搅拌桩,约7日后待深层搅拌桩达到一定强度进行土方开挖,开挖时分段分级,再进行锚管的施工。(4)锚管施工前定出孔位并作标记编号,孔位的偏差不大于100mm;錨管施工的倾角误差不大于±3。;注浆孔附近的面层混凝土应具有抵抗注浆引起的压力扩散作用。同时,注浆时应防止压力过大而影响到周边环境。(5)每段基坑边坡均设置2个沉降、位移观测点,定期观测,及时掌握边坡的沉降和位移量,指导基坑的支护及开挖工作。
4.结论
(1)本工程竣工后,通过了业主、质监的验收,实践证明本次工程的设计思路是合理的,充分了解现场的地质情况及周边的环境后,在安全可靠的情况下,对基坑的设计进行了分段的设计方案,设计方案是成功的。(2)搅拌桩结合锚管综合基坑边坡支护具安全可靠、设计理论先进、施工技术容易掌握、支护及时快捷等特点,与其他支护方式比较具有工期较短,造价合理的优点,是一种值得推广的基坑边坡支护技术。