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【摘 要】本文以邯钢一冷续建工程为象,结合工程地质状况及周边环境情况,对支护结构进行了内力、位移的计算设计,并对施工关键步骤进行了介绍,实践证明该支护取得了良好的效果,以期为相似工程提供参考经验。
【关键词】深基坑;排桩;预应力锚杆
1.前言
桩锚支护是目前深基坑支护工程中采用较普遍的一种支护方式,具有结构简单、受力可靠,便于施工等优点[1]。在地下水位较低情况下,排桩间可插设旋喷桩,形成整体封闭体,起到止水帷幕作用,简单经济。
2.工程概况
邯钢一冷续建退线基坑工程,坑深12.1 m,位于既有两跨单层厂房内部。厂房高约39米,独立柱兼作内部吊车牛腿柱,需保证正常使用,荷载较大。工程拟开挖基坑毗邻既有厂房独立基础,对基坑支护结构位移变形灵敏度要求较高,施工难度大。
2.1周边环境条件
拟开挖基坑外边缘线与厂房柱独立基础间净矩0.6 m,为支护桩预留空间,独立基础底标高-6.5 m,厂房内部设备基础底标高-3.5 m,位置如剖面图1。
2.2岩土地质条件
①填土:新近回填土,松散~稍密;主要由粉土及粉质粘土组成,含少量砂粒及建筑垃圾。
②粉土:黄褐色,稍湿,稍湿~中密,含少量细砂。
③细砂:浅黄色~灰白色,稍湿,疏松~稍密。
④卵石混粘土:黄褐色,湿~饱和,中密~密实,骨架颗粒次棱角状~亚圆状,母岩成分主要为中等风化的砂岩,灰岩,一般粒径20~50mm,最大粒径70mm,充填粘性土及中砂角砾。
⑤粘土岩:棕红色,矿物成分以高岭石土为主要的粘土矿物,泥质结构,厚层状,半胶结状态,岩心裸露风干出现干裂,与水易软化,岩心手捏不易碎,坚硬。
2.3水文地质条件
地下水补给来源分别为大气降水与场地废水沟入渗,以及上游河流侧向地下径流补给。地下水位埋深3.0m。
3.设计方案及结果
根据周边实际空间尺寸及地下水埋深情況,基坑采用排桩+预应力锚索的支护方法,设计桩顶以上3.0 m自然放坡。考虑尽量减小降水对紧邻厂房沉降变形的影响,本方案采取在排桩间插设高压旋喷桩,与护坡排桩形成封闭整体的截水帷幕。
排桩采用钢筋混凝土灌注桩,桩径600mm,桩间距900mm,桩长14.5m,桩身混凝土强度等级为C30,主筋为1525,箍筋为10@100,加强筋为16@2000,保护层为50mm。旋喷桩直径500mm,与护坡桩两边各咬合100mm。
护坡桩设置2道预应力锚索,采用旋喷锚施工工艺,锚索跟进技术,孔径200mm,倾角10?。锚索为3束φ15.2钢绞线,预加应力350kN。锚索孔内注浆体为水灰比0.45-0.50强度M20的纯水泥浆。腰梁为2根18a槽钢,冠梁为尺寸600×400mm的混凝土结构。
4.施工中主要注意事项
基坑开挖应与支护施工相互配合,按照“大基坑、小开挖,先支护、后开挖,严禁超挖,分块分段对称开挖”的原则组织进行施工。严格按照锚杆道号分层开挖,超挖深度不超过400mm,砂层开挖后应先立即喷射一层细石细石混凝土,再施工锚杆,防止砂土开挖瞬时坍塌。土方开挖临近坡面时应采用人工修坡,减小扰动,并及时支护,开挖中防止碰撞破坏已施工的支护结构。
基坑开挖需在桩体强度达到设计强度75%后进行,锚索锚固体强度大于15MPa并达到设计强度75%后方可进行预应力张拉[2]。
5.基坑监测
基坑支护施工和正常使用过程中,应按照规范要求对基坑及其周围建筑物进行监测,并对基坑周围定期巡检。
5.1 基坑监测点布置
水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置,周边中部、阳角处应布置监测点,排桩顶面应布置监测点,水平间距不宜大于20m,且每边不少于3点[3]。
5.2 基坑监测频率
基坑开挖深度小于5m时,1次/2d;开挖深度5-10m,1次/1d;开挖深度大于10m,1次/1d。
5.3基坑监测报警值
灌注桩顶:水平累计位移15mm,变化速率2mm/d;竖直累计位移20mm,变化速率2mm/d。
周边厂房建筑物:累计位移15mm,变化速率1mm/d,且连续出现3d。
6.结论
本工程现已完工。在基坑开挖及后期使用过程中,通过基坑变形监测结果及对周边环境情况的调查分析研究表明,基坑始终处于稳定状态,亦未出现渗透变形破坏等情况,保证了周边厂房的正常施用功能。基坑周边最终最大位移都不大于5mm,支护效果达到预期理想效果。
参考文献:
[1] 孔祥健.某深基坑支护实例分析[J].山西建筑,2011,,2(37):86.
[2] 建筑基坑支护技术规程JGJ 120-2012 [S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[3] 建筑基坑工程监测技术规范GB 50497-2009 [S].北京:中国建筑工业出版社,2009.
【关键词】深基坑;排桩;预应力锚杆
1.前言
桩锚支护是目前深基坑支护工程中采用较普遍的一种支护方式,具有结构简单、受力可靠,便于施工等优点[1]。在地下水位较低情况下,排桩间可插设旋喷桩,形成整体封闭体,起到止水帷幕作用,简单经济。
2.工程概况
邯钢一冷续建退线基坑工程,坑深12.1 m,位于既有两跨单层厂房内部。厂房高约39米,独立柱兼作内部吊车牛腿柱,需保证正常使用,荷载较大。工程拟开挖基坑毗邻既有厂房独立基础,对基坑支护结构位移变形灵敏度要求较高,施工难度大。
2.1周边环境条件
拟开挖基坑外边缘线与厂房柱独立基础间净矩0.6 m,为支护桩预留空间,独立基础底标高-6.5 m,厂房内部设备基础底标高-3.5 m,位置如剖面图1。
2.2岩土地质条件
①填土:新近回填土,松散~稍密;主要由粉土及粉质粘土组成,含少量砂粒及建筑垃圾。
②粉土:黄褐色,稍湿,稍湿~中密,含少量细砂。
③细砂:浅黄色~灰白色,稍湿,疏松~稍密。
④卵石混粘土:黄褐色,湿~饱和,中密~密实,骨架颗粒次棱角状~亚圆状,母岩成分主要为中等风化的砂岩,灰岩,一般粒径20~50mm,最大粒径70mm,充填粘性土及中砂角砾。
⑤粘土岩:棕红色,矿物成分以高岭石土为主要的粘土矿物,泥质结构,厚层状,半胶结状态,岩心裸露风干出现干裂,与水易软化,岩心手捏不易碎,坚硬。
2.3水文地质条件
地下水补给来源分别为大气降水与场地废水沟入渗,以及上游河流侧向地下径流补给。地下水位埋深3.0m。
3.设计方案及结果
根据周边实际空间尺寸及地下水埋深情況,基坑采用排桩+预应力锚索的支护方法,设计桩顶以上3.0 m自然放坡。考虑尽量减小降水对紧邻厂房沉降变形的影响,本方案采取在排桩间插设高压旋喷桩,与护坡排桩形成封闭整体的截水帷幕。
排桩采用钢筋混凝土灌注桩,桩径600mm,桩间距900mm,桩长14.5m,桩身混凝土强度等级为C30,主筋为1525,箍筋为10@100,加强筋为16@2000,保护层为50mm。旋喷桩直径500mm,与护坡桩两边各咬合100mm。
护坡桩设置2道预应力锚索,采用旋喷锚施工工艺,锚索跟进技术,孔径200mm,倾角10?。锚索为3束φ15.2钢绞线,预加应力350kN。锚索孔内注浆体为水灰比0.45-0.50强度M20的纯水泥浆。腰梁为2根18a槽钢,冠梁为尺寸600×400mm的混凝土结构。
4.施工中主要注意事项
基坑开挖应与支护施工相互配合,按照“大基坑、小开挖,先支护、后开挖,严禁超挖,分块分段对称开挖”的原则组织进行施工。严格按照锚杆道号分层开挖,超挖深度不超过400mm,砂层开挖后应先立即喷射一层细石细石混凝土,再施工锚杆,防止砂土开挖瞬时坍塌。土方开挖临近坡面时应采用人工修坡,减小扰动,并及时支护,开挖中防止碰撞破坏已施工的支护结构。
基坑开挖需在桩体强度达到设计强度75%后进行,锚索锚固体强度大于15MPa并达到设计强度75%后方可进行预应力张拉[2]。
5.基坑监测
基坑支护施工和正常使用过程中,应按照规范要求对基坑及其周围建筑物进行监测,并对基坑周围定期巡检。
5.1 基坑监测点布置
水平和竖向位移监测点应沿基坑周边布置,周边中部、阳角处应布置监测点,排桩顶面应布置监测点,水平间距不宜大于20m,且每边不少于3点[3]。
5.2 基坑监测频率
基坑开挖深度小于5m时,1次/2d;开挖深度5-10m,1次/1d;开挖深度大于10m,1次/1d。
5.3基坑监测报警值
灌注桩顶:水平累计位移15mm,变化速率2mm/d;竖直累计位移20mm,变化速率2mm/d。
周边厂房建筑物:累计位移15mm,变化速率1mm/d,且连续出现3d。
6.结论
本工程现已完工。在基坑开挖及后期使用过程中,通过基坑变形监测结果及对周边环境情况的调查分析研究表明,基坑始终处于稳定状态,亦未出现渗透变形破坏等情况,保证了周边厂房的正常施用功能。基坑周边最终最大位移都不大于5mm,支护效果达到预期理想效果。
参考文献:
[1] 孔祥健.某深基坑支护实例分析[J].山西建筑,2011,,2(37):86.
[2] 建筑基坑支护技术规程JGJ 120-2012 [S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[3] 建筑基坑工程监测技术规范GB 50497-2009 [S].北京:中国建筑工业出版社,2009.