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摘要:以郑州市某工程为例,对基坑支护和止水帷幕的设计进行了介绍,并重点阐述了降水施工技术和施工监测方法,提出了相关问题的应急措施,为今后同类深基坑工程积累了经验。
关键词:基坑支护 止水帷幕 回灌井
1 工程概况
郑州市某工程场地位于束水河冲积平原和山前倾斜平原的交接带,地形平坦,地面高程345m。工程需进行深基开挖,基坑边长305m,底宽11m-15m,最大开挖深度13m。对场区进行了地质勘测和土工试验,结果表明:第①层为黄土状粉土,黄褐色,稍密,夹粗砂透镜体,粘聚力是16.4kPa-25.4kPa,重度是21kN/m,内摩擦角是15°-22°,渗透系数是2.6×10-5cm/s;第②层为粉质粘土,灰绿色,夹粗砂透镜体,粘聚力是17.4kPa-30.4kPa,重度是 21kN/m,内摩擦角是15.1°-20°,渗透系数是1.6×105cm/s。土层的力学性能参数见表1。
地下水属于潜水层,主要来源于自然降水和地下水补给,排泄给北面的束水河。水位标高是345m,浮动量0.5m-1.0m。每年的3、4、5月份水位处于高水位,12月到次年的1月份处于低水位,属于水文型动态。
2 基坑支护方案
对周边现场进行勘察调研发现,基坑北边紧挨铁路,仅相距9m,若支护结构发生破坏将造成严重后果,因此将其定为一级;其他部位的支护结构定为二级。理论和实践都已成熟的桩一锚支护是常用的支护方式,且造价相对较低,在岩土工程中得到广泛应用。护坡桩设计见图1,主要参数见表2。
3 止水帷幕深层搅拌桩
落底式和幕帘式是常用的止水帷幕类型。本工程中选用幕帘式,相对隔水层是第②层的粉质粘土层,桩底落在其中。深层搅拌桩的设计参数见表3。
4 降水设计
考虑到粉质粘土和粉土是主要的含水层,地下水为潜水,且基坑较大,本工程选用管井降水。为了控制基坑北侧的铁路路基沉降在规定允许的范围以内,北侧的止水帷幕和铁路路基线之间设计了21个回灌井,井深15m-20m,在?覫75mm的PVC管外填1.5cm-2.0cm的滤料,上部实管为1.2m,中间是滤水管,底部沉砂管范围为1m-2m。在基坑的南面和北面对称、均匀布置42眼降水井,井深15m-20m,在?覫400mm的水泥质管外填?覫2mm-?覫8mm的砾料,中间是包网过滤器,底部沉砂管为2m。除此之外,分别在基坑的中心位置和周围设计了6个降水观测孔,深11m,PVC管的直径为68mm,用来检查降水情况。每天观察并记录排水井的水位、含砂量和水量,以判断是否影响了施工,如果出现异常,及时调整方案。
5 施工监测
本工程的施工监测项目有三项,首先是监测支护施工中的边坡位移,即在距离基坑边线50m的位置设置基准点,每隔15m-20m就在基坑四周设置一个观测点,记录下桩顶位移和基准点到观测点的距离,并据此绘制出时间-位移曲线。其次是监测降水施工中的水位,具体方法为每隔85m在铁路路基上设置一个变形观测点,需要注意的是,要做出标记,保护好观测点。最后一项是监测降水施工中的沉降,要求测量精度为四等水准。
6 应急措施
由于基坑紧挨铁路,要按照要求严密监测施工中的路基变形值,除此之外,地面和基坑边坡也容易发生变形。一旦迭加变形超出预警值,就必须立刻采取应急措施。本工程针对可能出现的问题设计了多个应急预案。当桩缝过大造成漏水或流沙,要及时在桩缝中打入注满稠水泥浆或水玻璃的花管,情况严重时,则直接使用高压旋喷桩。若土方超挖使边坡发生位移,要及时在坡脚压住沙袋或回填土方。为了避免基坑降水导致的路基沉降,要以“稳、平、缓”为原则,控制好降水的速率,除此之外要勤观测做好水位记录,及时调整降水量和降水率。若因荷载过大,基坑或地面出现变形,则应补加预应力锚杆,控制变形过大。
7 结语
某工程中,一次開挖深基坑形状为300m×20m,深 9m-12m,并运用了深基坑支护和降水施工技术。四个多月的现场监测表明,基坑结构安全可靠,对周围环境影响较小,铁路路基下沉量仅4mm,未出现漏水现象,周边各实测点的变形量均未超出预警值。
参考文献:
[1]张劼.漫谈深基坑支护[J].山西建筑,2010,02:115-116.
[2]张金兰.兴化牌楼图书馆地下人防基坑支护设计施工[J].山西建筑,2011,10:52-55.
[3]王晓春,江涛.一个深基坑支护的综合分析[J].工程设计与建设,2005,04:13-16.
关键词:基坑支护 止水帷幕 回灌井
1 工程概况
郑州市某工程场地位于束水河冲积平原和山前倾斜平原的交接带,地形平坦,地面高程345m。工程需进行深基开挖,基坑边长305m,底宽11m-15m,最大开挖深度13m。对场区进行了地质勘测和土工试验,结果表明:第①层为黄土状粉土,黄褐色,稍密,夹粗砂透镜体,粘聚力是16.4kPa-25.4kPa,重度是21kN/m,内摩擦角是15°-22°,渗透系数是2.6×10-5cm/s;第②层为粉质粘土,灰绿色,夹粗砂透镜体,粘聚力是17.4kPa-30.4kPa,重度是 21kN/m,内摩擦角是15.1°-20°,渗透系数是1.6×105cm/s。土层的力学性能参数见表1。
地下水属于潜水层,主要来源于自然降水和地下水补给,排泄给北面的束水河。水位标高是345m,浮动量0.5m-1.0m。每年的3、4、5月份水位处于高水位,12月到次年的1月份处于低水位,属于水文型动态。
2 基坑支护方案
对周边现场进行勘察调研发现,基坑北边紧挨铁路,仅相距9m,若支护结构发生破坏将造成严重后果,因此将其定为一级;其他部位的支护结构定为二级。理论和实践都已成熟的桩一锚支护是常用的支护方式,且造价相对较低,在岩土工程中得到广泛应用。护坡桩设计见图1,主要参数见表2。
3 止水帷幕深层搅拌桩
落底式和幕帘式是常用的止水帷幕类型。本工程中选用幕帘式,相对隔水层是第②层的粉质粘土层,桩底落在其中。深层搅拌桩的设计参数见表3。
4 降水设计
考虑到粉质粘土和粉土是主要的含水层,地下水为潜水,且基坑较大,本工程选用管井降水。为了控制基坑北侧的铁路路基沉降在规定允许的范围以内,北侧的止水帷幕和铁路路基线之间设计了21个回灌井,井深15m-20m,在?覫75mm的PVC管外填1.5cm-2.0cm的滤料,上部实管为1.2m,中间是滤水管,底部沉砂管范围为1m-2m。在基坑的南面和北面对称、均匀布置42眼降水井,井深15m-20m,在?覫400mm的水泥质管外填?覫2mm-?覫8mm的砾料,中间是包网过滤器,底部沉砂管为2m。除此之外,分别在基坑的中心位置和周围设计了6个降水观测孔,深11m,PVC管的直径为68mm,用来检查降水情况。每天观察并记录排水井的水位、含砂量和水量,以判断是否影响了施工,如果出现异常,及时调整方案。
5 施工监测
本工程的施工监测项目有三项,首先是监测支护施工中的边坡位移,即在距离基坑边线50m的位置设置基准点,每隔15m-20m就在基坑四周设置一个观测点,记录下桩顶位移和基准点到观测点的距离,并据此绘制出时间-位移曲线。其次是监测降水施工中的水位,具体方法为每隔85m在铁路路基上设置一个变形观测点,需要注意的是,要做出标记,保护好观测点。最后一项是监测降水施工中的沉降,要求测量精度为四等水准。
6 应急措施
由于基坑紧挨铁路,要按照要求严密监测施工中的路基变形值,除此之外,地面和基坑边坡也容易发生变形。一旦迭加变形超出预警值,就必须立刻采取应急措施。本工程针对可能出现的问题设计了多个应急预案。当桩缝过大造成漏水或流沙,要及时在桩缝中打入注满稠水泥浆或水玻璃的花管,情况严重时,则直接使用高压旋喷桩。若土方超挖使边坡发生位移,要及时在坡脚压住沙袋或回填土方。为了避免基坑降水导致的路基沉降,要以“稳、平、缓”为原则,控制好降水的速率,除此之外要勤观测做好水位记录,及时调整降水量和降水率。若因荷载过大,基坑或地面出现变形,则应补加预应力锚杆,控制变形过大。
7 结语
某工程中,一次開挖深基坑形状为300m×20m,深 9m-12m,并运用了深基坑支护和降水施工技术。四个多月的现场监测表明,基坑结构安全可靠,对周围环境影响较小,铁路路基下沉量仅4mm,未出现漏水现象,周边各实测点的变形量均未超出预警值。
参考文献:
[1]张劼.漫谈深基坑支护[J].山西建筑,2010,02:115-116.
[2]张金兰.兴化牌楼图书馆地下人防基坑支护设计施工[J].山西建筑,2011,10:52-55.
[3]王晓春,江涛.一个深基坑支护的综合分析[J].工程设计与建设,2005,04:13-16.