浅谈西大街--中南大道明挖隧道基坑支护技术论文_邓瑞光

浅谈西大街--中南大道明挖隧道基坑支护技术论文_邓瑞光

邓瑞光

东莞市公路管理局 广东东莞 523000

摘要:基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固、保护与地下水控制的措施。随着大型地下结构物的广泛应用,在开挖基坑过程中,基坑支护技术要求越来越高。本人通过参与东莞市长安镇西大街--中南大道隧道工程的施工管理,从基坑支护枝术方面进行简要介绍和分析。

关键词:基坑;支护;施工工艺

引言

西大街--中南大道隧道位于东莞市长安镇,隧道由东下穿西大街路口,西至中南大道路口,场地地形较平坦,隧道所在处均为现有旧路路基范围。隧道起于K99+130,止于K100+780,全长1650m,工程造价4.4亿元。分开口段与闭口段,开口段共630m,其中K99+130~K99+220及K100+690~K100+780为挡墙+普通路基段;K99+220~K100+470及K100+490~K100+690为开口U型框架结构。闭口段共1020m,为封闭矩形双孔框架结构。闭口段范围设4处天窗段;在里程K99+865处,左右幅均设一处紧急停车道;在里程K99+852.5处在隧道中隔墙处设一行车横通道;隧道在里程K99+526.3、K100+358.3处设排水泵房两座。隧道采用明挖法施工,隧道基坑的开挖深度一般小于10.5m,泵房水池处约为13m,基坑深度大于6m时为I级基坑,重要性系数为1.1;基坑深度小于6m时为II级基坑,重要性系数为1.0。基坑周边为旧路,建筑与管线较多,基坑变形与整体稳定为主要控制因素。

1、基坑支护体系

由于该工程位于较发达镇街,基坑周边需要保护的主要建筑物及管线分布复杂,分别如下:

1.1基坑周边2~7层钢筋砼建筑物、砖房,距离基坑支护结构边线最近处约6m;

1.2道路两侧高压电塔,距离基坑支护结构边线最近处约2.25m,一般为4.75m;

1.3道路两侧1.5X1.2m过水箱涵,埋深约地面下1~2m,距离基坑支护结构边线最近处约4m,一般为8~10m;

1.4道路两侧给水管,埋深0.5~1.5m,直径200~1200mm,部分给水管和隧道支护结构平面冲突,须改迁。

需根据保护对象的性质和参数,保护对象的重要性,跟离基坑边线的距离等条件分别采取不同的支护措施和监控措施。

2、基坑支护结构选择型式

隧道基坑支护型式是根据开挖深度分别选采:

2.1基坑深度小于2m时,采用1:1坡率放坡,坡面喷射10cmC20砼防护,内含φ6@20X20cm钢筋网,坡面设φ5cm泄水孔。坡顶和坡角均设截水沟;

2.2基坑深度为2~4m时,采用9mIV型拉森钢板桩+φ60cm钢管支撑+立柱支护;

2.3基坑深度为4~10.5m时,采用φ120cm@130cm钻孔灌注桩+一至二道φ60cm钢管支撑支护,基坑深度大于5m时,设两道支撑;

2.4 K99+526.3泵房水池处基坑深约13m,基坑外侧采用φ120cm@130cm钻孔灌注桩+三道φ60cm钢管支撑支护,基坑内侧采用φ120cm@130cm钻孔灌注桩支护。

2.5 K100+358.3泵房水池处基坑深约12.6m,基坑外侧采用φ120cm@130cm钻孔灌注桩+两道φ60cm钢管支撑支护,基坑内侧为全风化花岗片麻岩,采用1:0.25坡率土钉支护。

3、基坑止水体系

止水帷幕是高水位地区深基坑支护工程中常用的止水措施。本基坑存在填筑土层与砂层透水层,除道路前进方向右幅K99+825-K100+164、K100+381-K100+573、左幅K100+346-K100+481路段地质条件较好,砂性透水层较溥,支护桩间设置两根φ60@40双管旋喷桩形成桩间止水帷幕外;其它支护桩四周土体含砂量较大,渗水严重,均采用双排φ60@40cm密排双管旋喷桩形成封闭式止水帷幕,止水桩应进入不透水层不小于1m。

4、基坑降水

基坑施工时坑内采用明沟结合集水坑用电泵抽的方式进行降水,集水井沿基坑边线按间距50m一处布置,左右幅均设置,抽水时注意监测基坑渗漏及基坑周围地表的情况,如有涌水量较大、涌水浑浊、地表沉降超过预警值、裂缝不断发展等情况,应立即停止抽水并回填,同时通知设计处理。

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5、基坑回填

基坑回填材料除隧道闭口段开挖深度较深位置或需满足隧道的抗浮设计要求的均采用C15填槽混凝土外,其余均采用砂回填,并用水振冲分层压实。

6、主要施工工艺要求

6.1钻孔灌注桩

6.1.1桩位偏差,轴线和垂直轴线方向均不宜超过50mm,垂直度偏差不宜大于0.5%。

6.1.2钻孔灌注桩桩底沉渣不宜超过150mm,或按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)执行。

6.1.3排桩宜采取隔桩施工,并应在灌注混凝土24h后进行邻桩成孔施工。

6.1.4对有监测要求的围护桩应确保监测设备在钢筋吊放前已安装到位。

6.1.5灌注桩施工前须复测纵、横间距坐标及与隧道结构边线的距离,确保准确无误。

6.2喷射混凝土护面及硬地化处理

6.2.1喷射混凝土采用32.5R级复合硅酸盐水泥和干净的中、粗砂,砾石粒径不宜大于15mm,混合料应做配比试验,确定水灰比。

6.2.2喷射混凝土护面应按照开挖并修整坡面→喷射第一层混凝土厚30~50mm→插筋挂网→喷射第二层混凝土的顺序进行控制砂率,水泥用量,速凝剂掺量等参数,并选择适宜的施工机械设备,采用湿配混凝土。

6.2.3喷射作业应分段分片依次进行,同一分段内喷射顺序应自下而上,喷射头应于受喷面保持垂直,喷射混凝土回弹率不应大于15%。

6.2.4挂钢筋网应与固定用短钢筋或土钉连接牢固,钢筋网宜在喷射一层混凝土后挂设,钢筋与坡面间隙宜为20mm。

6.3双管旋喷桩

6.3.1要求水泥浆液常用压力15~20MPa,宜采用32.5级及以上普通硅酸盐水泥,可根据需要加入适量的外加剂及掺合料,用量应通过实验确定;水泥浆液的水灰比应根据工程要求确定,可取1.0~1.5;喷射量60~70L/min,压缩空气500~700kPa,提升速度可取7~20cm/min,旋转速度5~16rpm;直径60cm的双管旋喷桩浆液用量约为340~400L/m;须试桩确定各参数以保证成桩质量。

6.3.2旋喷桩止水帷幕的要求:渗透系数小于1.0X10-6 cm/s;

6.3.3桩身垂直度偏差不大于1%,桩位偏差不大于50mm,桩位偏差不大于4%;

6.3.4高压喷射注浆过程中若发现地下有块石等障碍物时,可采用放慢或停止提升、定位注喷等方法。

6.3.5旋喷桩强度要求:28天龄期的单轴无侧限抗压强度不小于1.0MPa。

6.4冠梁

冠梁是设置在基坑周边支护结构顶部的钢筋混凝土连续梁,其作用其一是把所有的桩基连成一个整体(如钻孔灌注桩,旋挖桩等),增强支护结构刚性,防止基坑顶部边缘产生坍塌,其二是通过牛腿承担钢支撑(或钢筋混凝土支撑)的水平挤靠力和竖向剪力,能更好的承受土的侧压力。

6.4.1施工冠梁之前,排桩、钻孔桩顶部的密实的混凝土面应凿毛。应确保排桩露出的钢筋竖直,并满足设计要求的露出长度。

6.4.2浇注混凝土前,必须清理干净排桩(钻孔桩)与冠梁连接面的残渣、浮土和积水,确保连接牢靠。

6.4.3浇注混凝土时,不得使用土体做侧模。

结束语

目前,随着城市建设的高速发展,已越来越多各类用途的地下空间被开发利用,由此产生了大量的基坑工程。基坑工程施工中,如何控制基坑周边地层移动,保护邻近建筑物,地下管线,是我们施工中的重要课题。基坑施工中的维护结构选取、地下水控制、土方开挖方法、施工技术要点等,需要在施工实践中不断探索,不断拓展思路,从而提高基坑项目的施工技能及管理水平。

参考文献:

[1]《公路隧道设计规范》JTG D70-2004;

[2]《地下工程防水技术规范》GB 50108-2008;

[3]国家标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99;

[4]广东省标准《建筑基坑支护工程技术规程》DBJ/T15-20-97;

[5]《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ D63-2007;

[6]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008;

[7]《钢结构设计规范》(GB50017-2003)

[8]《省道358长安镇西大街路口至中南大道路口段施工图设计》(2011.5)

作者简介:

姓名:邓瑞光,工作单位:东莞市公路管理局,电话:13829192300,电子邮箱:23320070@qq.com

论文作者:邓瑞光

论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿

论文发表时间:2015/12/29

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