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摘要:本文结合工程实例,介绍了临湖区域软土地质深基坑及坑中坑的边坡支护、土方开挖施工技术。
关键词:软土地质、坑中坑、复合地基、施工技术
1.前言
临湖工程地基一般多为软土地质,且地下水丰富,降水困难,尤其深基坑(或坑中坑)更为突出,给基坑工程施工增加很大难度。本文以工程实例阐述某临湖软土地质深基坑及坑中坑工程的支护、开挖施工技术。
2.工程概况
某工程紧邻河北省某内陆湖,与湖边距离仅为8米,且基底地质为软土。地基采用复合地基(预应力管桩),基础形式为筏板基础,地下一层,基底面积约6000㎡,基底按标高分为三层,分别为-2.7 m,-7.6m、-11m,其中坑中坑开挖深度为-11m。
地基处理图 基底标高图
3.施工难点
(1)工程紧邻内陆湖,软土土体含水量大,降水止水困难,且工程所在地多为淤泥池塘回填,增加了土方开挖及支护难度。
(2)基底按标高分3个台阶,台阶间最短距离只有6米,土方开挖困难,施工组织难度大。
(3)边坡断面支护形式与地基处理形式都比较多,工序衔接与组织难度大。
4.设计支护形式
1-1剖面锚杆为打入式Φ14T型钢筋钉,垂直坡面,竖向间距1500mm,水平间距3000mm,长600mm,深600mm。
2-2剖面为钢管桩+水泥搅拌桩(7排)+工字钢形式,水泥搅拌桩长度12m,直径650mm,间距450mm,排距500mm,采用搭接工艺,其中第一排插入钢管桩,钢管桩直径150mm,桩长10m,其他6排插入22A工字钢,长12m,一桩一插;
3-3剖面为土钉,孔径100mm,采用1Φ18钢筋,水平间距、竖向间距均为1500mm,角度为100。其中,-9.28m处土钉深度为3800mm,-10.78m处土钉深度为2800mm。
4-4剖面为打入式Φ14T型钢筋钉,垂直坡面,竖向间距1000mm,水平间距3000mm,长600mm,深600mm。
5.施工总体部署
部署思路:综合考虑土质、水文、基底形式、护坡形式、地基处理形式、施工工期及施工难易程度等因素,以确保基坑安全、保持原地基、保证施工质量为前提,在满足节约、绿色环保要求下,快速推进基坑整体施工进度。
总体步骤:场地平整→截水帷幕施工→地基处理(钢管桩)施工→降水井施工→降水待挖→土方开挖、基坑支护→坑中坑抗浮锚杆施工→下一步工作。
施工部署重点:所有工序的合理安排及土方开挖顺序
6.主要施工技术
6.1水泥搅拌桩施工
测量定位、开挖沟槽→设置导架与定位→三轴搅拌机就位→拌制水泥浆液,开启空压机,送浆至桩机→喷浆搅拌下沉→喷浆搅拌提升→下一施工循环。
6.2坑中坑支护施工
平整场地、桩孔定位→钻机就位钻孔→钢花管制作→注浆机安装→清孔→安装钢花管→安装注浆管→拌制水泥浆→水泥浆灌注→重复水泥浆灌注→直至管口翻浆→下锚杆→挂网喷浆
6.3土方开挖
(1)挖土原则
1采取基坑分段、分层、对称、平衡开挖,并遵循"开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖"
2分层开挖完成后立即进行支护作业,支护为完成前不得进行下一步的土方开挖。
3应挖至基础底标高以上300mm处,留300mm进行人工清槽。
(2)挖土顺序
根据施工图纸以及现场实际情况,采用如下施工顺序:
1第一阶段:C整体挖至-2.88m处(保留300mm人工清槽),开挖深度约为1.7m;A区、B区挖至-2.88m,开挖深度约为2m(位于1-1剖面第一道土钉下500mm);第一阶段开挖采用中心岛式挖法,现将基坑四周土挖掉,为基坑支护作业提供工作面,在进行支护工程施工同时,进行基坑中心土方开挖;
此阶段设置2个出土坡道,分别位于B区、C区,坡道做法附后。开挖顺序、出土路线详见下图;
第二阶段开挖顺序、出土路线图
3第三阶段:待3-3剖面钢管桩达到强度后,A区整体分层挖至-10.88m(距-11.18m底板300mm,用于人工清槽以及抗浮锚杆施工)处,分层开挖深度为2m、1.4m,分两层开挖,对应标高分别为9.48m、-10.88m,均位于土钉下部500mm;第三阶段采用中心岛式开挖,自A区西北角开始,将A区钢管桩周边分层挖掉,进行基坑支护;同时进行A区中部土方开挖。
在本阶段C区保留坑底300mm厚原土,不进行任何施工作业;B区可进行人工清槽、承台挖土施工作业。待A区、B区施工完成后,进行C区清槽及基础施工作业。第三阶段出土路线详见下图。
(2)监测目的
检验设计所采取的各种假设和参数的正确性,指导基坑开挖和支护结构的施工。确保基坑支护结构和相邻建筑物的安全。积累工程经验,为提高基坑工程施工的整体水平提供依据。
(3)监测内容
本工程基坑监测为以下内容
1基坑坡顶水平位移及竖向沉降;
2周边道路位移及沉降。
(4)监测要求
1深基坑开挖工作开始之后,按有关规范规程进行监测。开挖深度1/3H以上时,监测频率不得少于3天一次,开挖深度2/3以下时,监测频率不得少于2天一次。当暴雨阶段或出现异常情况时应增加监测次数,监测结果(包括图表)及时反馈给设计、监理等有关各方。
2预警控制指标
a、坡顶水平位移大于50mm;竖向位移大于45mm;
b、变形速率:变形速率到达上述规定值或连续3天超过该值得70%,应报警;
3当变形或变形速率超过预警值时,须24小时跟踪监测,并及时向设计人员反馈监测结果。
8.结束语
作为一类特殊形式的“坑中坑”基坑,该基坑工程在土质软弱、土体含水量大、紧邻湖边、基坑支护形式复杂、基底标高多变且间距小、工期紧张的情况下,通过选择合理施工技术,优化施工组织顺序,顺利完成基坑施工,表明该临湖软土地质深基坑及坑中坑施工技术是有效可行的。深基坑工程与临湖、软土、坑中坑等不利因素的综合现象越来越多,本施工技术可为有效、快捷解决类似基坑工程提供借鉴。
参考文献
[1]王俊龙 郭龙.高层建筑深基坑支护技术探讨[J].智能城市,2016,0(6).
[2]李亮.浅谈土木建筑工程中深基坑施工技术[J].智能城市,2016,0(7).
[3]尚继峰,孟青海.浅析土木工程施工中基坑支护技术的应用[J].名城绘,2017,0(10).
论文作者:王明欣,梁婕,仇亮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年16期
论文发表时间:2019/11/5
标签:基坑论文; 土方论文; 地基论文; 基底论文; 间距论文; 工程论文; 标高论文; 《建筑学研究前沿》2019年16期论文;