摘要:本文以具体工程为例,在分析项目环境及地质情况的基础上,阐述了该项目的基坑围护方案,监测结果表明,该方案是切实可行、安全可靠的。
关键词:基坑围护;地质;监测
基坑围护工程是建筑工程建设的基础性工程,基坑围护工程施工质量的高低直接决定着整个工程建设最终效益的实现。下文将以具体工程为例,阐述基坑围护项目的实施过程与操作要点。
1.工程概况
XX一期工程基地面积138350m2,总建筑面积266032.21 m2。项目设有人防地下室兼车库二幢。整个项目划分成四个标段,地下车库一至四分别位于一、二、三、四这四个标段。本标段即为第四标段,共有住宅楼单体11幢,其中8幢带有地下室结构,基础挖深2.8米左右,独立车库一幢(即车库四),基础埋深4.3M左右。
2.工程环境与地质分析
本工程建筑物距离某河道驳岸最近距离约13m,河面宽度约37m,水面标高大约在2.90m左右,河中心水深约3.30m。与车库四相邻较近的建筑物共8幢,其中6幢较近,均为住宅,分别位于东、西、南、北四方,其中东侧29#房相距2.7m,30#房2.5m,基础最大高差3.9m。西侧35#、36#房相距3.7m,基础最大高差2.85m。南侧34#房相距9.1m,基础高差1.35m。北侧28#房相距9.2m,基础最大高差2.95m,如图1所示。
图1 车库四与周边住宅位置关系平面图
根据地质报告查明,本工程场地有不良地质现象,本场地G0302地块东南部填土厚度大,北部有河道通过。河道宽度约8m左右,勘察期间测得河道水面标高为2.78m,水深约为0.5~1.0m,淤泥厚度约为0.60m左右,河底最大深度为1.60m,对应标高为1.18m。河底淤积之淤泥富含黑色有机质及腐植物,呈流塑状态,要作清淤处理。本场地多处分布水沟,其切割深度约为2.5m左右,第①2层填土厚度约为1.50m左右,含有机质及腐植物,土质软弱,因此需要对该区域作换填处理。
根据地勘报告描述,该工程场地高水位埋深为地表面下0.5m,低水位埋深为地表面下1.5m,该工程场地及场地周围虽无地下水污染源,但经水质分析判定:本工程场地浅部地下水与地基土对混凝土有微腐蚀性,地下水对钢结构有弱腐蚀性,地下水在长期浸水和干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。
3.基坑围护工艺在具体工程中的应用与实现
3.1围护设计总体构想
本工程的施工流程为整平场地,铺设施工便道→号房、地下车库工程桩沉桩→施工深搅桩,密插钢管,浇筑压顶→开挖号楼基坑,施工基础底板→地下车库基坑降水→地下车库基坑开挖→浇筑车库底板,施工地下车库机构→地下车库回填至±0.000→施工主楼结构(地库开挖期间号楼层数应控制在6层之内)。
因此,结合本工程实际情况(如开挖深度,周边环境,施工便道,经济安全等因素),本基坑采用搅拌桩重力坝的围护结构形式。
3.2车库基坑围护
地下车库基坑围护采用搅拌桩重力坝围护方式,坝体宽度3.20m,双轴φ700@1000搅拌桩,共6排,桩间相互搭接200mm,搅拌桩有效桩长9.0m,内侧2排加长4.0m(13m)以加强止水,内外排密插6m长φ48×3.0钢管@1000以增加坝体刚度和整体性,搅拌桩坝顶采用200mm厚C20混凝土压顶,内配钢筋网片φ8.0@200×200。地库与周边号楼高差1.55m/2.60m处,采用1.70m宽的搅拌桩重力坝围护方式,双轴φ700@1000搅拌桩,共3排,桩间相互搭接200mm,搅拌桩有效桩长为10.5/11.5m,搅拌桩坝顶采用200mm厚C20混凝土压顶,内配钢筋网片φ8.0@200×200。局部落深处(挖深5.50m),采用4.20m宽的搅拌桩重力坝围护方式,双轴φ700@1000搅拌桩,共8排,桩间相互搭接200mm,搅拌桩有效桩长均为11.5m,内侧2排加长1.5m(13m)以加强止水,内外排密插,6m长φ48×3.0钢管@1000以增加坝体刚度和整体性,搅拌桩坝顶采用200mm厚C20混凝土压顶,内配钢筋网片φ8.0@200×200。局部落深与号房高差处(挖深3.90m),采用2.7m宽的搅拌桩重力坝围护方式,双轴φ700@1000搅拌桩,共5排,桩间相互搭接200mm,搅拌桩有效桩长均为8.5m,内侧2排加长3.0m(11.5m)以加强止水,搅拌桩坝顶采用200mm厚C20混凝土压顶,内配钢筋网片φ8.0@200×200。局部落深与号房高差处(挖深2.85m),采用2.2m宽的搅拌桩重力坝围护方式,双轴φ700@1000搅拌桩,共4排,桩间相互搭接200mm,搅拌桩有效桩长均为6.5m,内侧2排加长4.5m(11.0m)以加强止水,搅拌桩坝顶采用200mm厚C20混凝土压顶,内配钢筋网片φ8.0@200×200。
3.3住宅地下室边坡加固
住宅地下室开挖深度在2.65m~2.95m处,采用放坡形式,坡面采用60mm厚细石混凝土护坡,内配钢筋网片φ6.5@250×250进行边坡稳定加固。
3.4基坑降排水措施
3.4.1基坑外围排水
为防止基坑施工过程中阴雨天气的水流及施工用水流向基坑,基坑外围设置环通排水,截止水流流向基坑。排水沟设计为300mm宽,深度不小于300mm,排水坡度不小于2%。具有长期保留条件的采用砖砌排水沟。不能长期保留的采用人工开挖自然土体排水沟。排水沟距基坑边不小于2.5m。基坑岸边与排水沟之间不小于2%的坡度流向排水沟。
3.4.2基坑内排水
基坑内排水主要指由于下雨或施工用水产生的积水而需进行的排水。排水的主要措施设立集水井泵抽外排。土方开挖时延基坑周边开设排水沟,以防止基坑开挖及底板施工期间的水排放。排水沟宽度300mm,深度不必太深,200mm为宜,主要考虑底板施工时要在底板与围护桩之间浇筑混凝土传力带。底板浇筑后的排水考虑利用结构中集水井及电梯基坑等进行积水外排。
3.4.3井点降水
井点管布置。根据基坑降水方案布置,本工程基坑挖深在2m以下的采用轻型井点降水,共布设井点22套。根据相关规范及经验要求,井点管的间距控制在1.5m以内,每套井点的布设长度不大于100m,井点管长度6m,每套井点配置2套真空抽水机组。地下车库布设6套,4套沿基坑周边布设,井点管中心距围护桩内边0.6m左右,另有2套沿南北方向布置于基坑中部,将整个基坑分割成18m左右跨度的三块区域,以确保降水效果。35#、36#房各布设4套井点,24-26#房、32-34#房各设井点2套,上述房号井点沿基坑外围布设,井点管中心距围护桩内边1.5m左右。
4.围护监测
4.1监测内容
在软土地基中进行基坑开挖及支护施工过程中,每个分步开挖的空间几何尺寸和开挖部分的无支撑暴露时间,都与围护结构、土体位移等存在较强的相关性。这就是基坑开挖中经常运用的时空效应规律,做好监测工作可以可靠和合理地利用土体自身在基坑开挖过程中控制土体位移的潜力,从而达到保护环境、最大限度保护相关方面利益的目的。根据规范的相关条款、设计单位的要求、周边环境条件、基坑本身的特点及相关工程的经验,安排本工程的监测项目为:水平垂直位移的量测,主要用于观测围护体、地下管线及邻近建筑物的水平位移及沉降。测斜,主要目的是观测基坑开挖过程中围护体及土体位移。地下水位的观测,通过布置坑外地下水位观测井,监测坑外地下水位的波动情况。同时对坑内的水位观测井的水位实施监测,对两者进行对比,以分析坑内降水可能对坑外水位带来的不利影响。
4.2监测要求与结果分析
由具备专业资质的专业监测单位进行监测方案设计,在围护结构施工前,测得初读数。在基坑降水开挖期间,做到一日一测。在基坑施工期间,可视测得的位移及内力变化情况加密或减少。测得的数据及时上报业主及围护设计、总包及监理单位。监测预警值设定:围护结构水平、垂直位移大于5mm/日或累计大于40mm。坑外地下水位降达500mm。周边建筑物基础水平垂直率≥3mm/24h。监测频率:围护桩施工期间,监测频率为1次/3天,变化率过位移大于2mm/日或累计大于20mm。地面最大累计沉降量≥30mm,变化速大调整至2天或1天1次。基坑降水及开挖期间要求1次/1天。底板完工后且变化不大时调整到1次/7天。基坑回填后再监测两次,不变化值则停止监测。
监测结果表明,该基坑围护方案的实施取得了良好的效果,各项监测值都在相关规范允许的范围内。
5.结束语
基坑监测结果表明:本项目采取了切实有效、科学可行的基坑围护措施,为后续工程施工的顺利进行奠定了基础,最终确保了工程建设社会效益的实现。
参考文献:
[1]谢秀栋,刘国彬,李志高,郭智杰.邻近运营地铁车站基坑开挖土层位移特性分析[J].地下空间与工程学报.2012(04)
[2]高盟,高广运,冯世进,余志松.基坑围护变形控制研究[J].岩土工程学报.2013(06)
论文作者:廖海龙
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/11/2
标签:基坑论文; 工程论文; 排水沟论文; 重力坝论文; 高差论文; 底板论文; 钢筋论文; 《基层建设》2016年12期论文;