攪拌樁止水帷幕與樁撐在基坑中的結(jié)合應(yīng)用

李 捷

(忻州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)利民房地產(chǎn)開發(fā)公司，山西忻州 034000)

1 工程概況

某基坑工程位于太原市高新區(qū)，基坑開挖深度12 m，南北長94 m，東西長58 m，呈倒L形，基坑的側(cè)壁安全等級為一級。

1.1 場地地質(zhì)條件

擬建場地地形起伏不大，總體呈東高西低，勘察期間各勘探點孔口標(biāo)高介于778.16 m～778.40 m之間，最大高差0.24 m，場地所屬地貌單元為汾河?xùn)|岸Ⅰ級階地。

勘探深度范圍內(nèi)場地地基土沉積時代及成因類型自上而下依次為:第四系全新統(tǒng)新近人工堆積層(Q2ml4)，以第①層雜填土層底為界;第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Qal+pl4)，以第⑥層粉質(zhì)粘土層底為界;第四系上更新統(tǒng)沖洪積層(Qal+pl3)，以第⑨層中粗砂層底為界;第四系中更新統(tǒng)沖洪積層(Qal+pl2)，以第⑩層粉質(zhì)粘土層頂為上界，本次勘察未揭穿。巖性以雜填土、粉土、粉質(zhì)粘土、砂土為主。主要地層如下(見表1)。

第①層雜填土(Q2ml4):雜色，該層分布于場地局部地段，層厚為0.70 m ～1.60 m，平均0.96 m;層底標(biāo)高為776.58 m ～777.66 m，平均777.32 m。

第②層粉質(zhì)粘土(Qal+pl4):該層分布于整個場地，層厚為3.60 m ～4.90 m，平均4.19 m;層底埋深為4.50 m ～6.10 m，平均5.16 m;層底標(biāo)高為772.22 m ～773.75 m，平均773.13 m。

表1 地基土參數(shù)特性值

第③層粉細(xì)砂(Qal+pl4):該層分布于整個場地，夾有粉質(zhì)粘土薄層，局部漸變?yōu)榉弁练奂?xì)砂互層;層厚為2.00 m～2.80 m，平均2.34 m;層底埋深為 6.90 m ～8.30 m，平均 7.50 m;層底標(biāo)高為770.02 m ～771.35 m，平均770.78 m。

第④層粉質(zhì)粘土(Qal+pl4):分布于整個場地，具有中等壓縮性，標(biāo)貫值平均10.0 擊，層厚為1.70 m ～3.10 m，平均2.38 m;層底埋深為9.30 m ～10.50 m，平均9.87 m;層底標(biāo)高為767.76 m ～768.88 m，平均768.41 m。

第⑤層粉細(xì)砂(Qal+pl4):夾有粉質(zhì)粘土薄層，局部漸變?yōu)榉圪|(zhì)粘土粉細(xì)砂互層，標(biāo)貫平均擊數(shù)11.8擊，層厚為1.10 m ～2.50 m，平均 1.86 m;層底埋深為 11.50 m ～12.20 m，平均 11.74 m;層底標(biāo)高為766.03 m ～766.82 m，平均 766.55 m。

第⑥層粉質(zhì)粘土(Qal+pl4):分布于整個場地，平均標(biāo)貫擊數(shù)為13.5 擊，層厚為 2.00 m ～5.50 m，平均 3.51 m;層底埋深為14.20 m ～17.00 m，平均15.24 m;層底標(biāo)高為761.30 m ～764.03 m，平均763.04 m。

第⑦層細(xì)中砂(Qal+pl4):分布于整個場地，其平均標(biāo)貫擊數(shù)為22.2 擊，層厚為 13.10 m ～ 17.10 m，平均 15.51 m;層底埋深為28.20 m ～31.60 m，平 均 30.75 m;層底標(biāo)高為746.72 m ～750.20 m，平均747.53 m。

本次勘察所有鉆孔均未揭穿該層，最大揭露深度85.00 m，最大揭露厚度17.20 m。

1.2 場地地下水分布

據(jù)勘探揭露，場地地下伏淺層地下水類型為孔隙潛水，含水層為第③層、第⑤層砂土，主要受大氣降水及側(cè)向逕流補(bǔ)給。第⑦層以下為承壓水，含水層為第⑦層，⑨層，○11層砂土，主要受側(cè)向逕流補(bǔ)給，以第⑥層，⑧層，⑩層粉質(zhì)粘土為相對隔水層。場地距離汾河較近，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及測繪資料，場地地下水與汾河水力聯(lián)系較強(qiáng)，以側(cè)向逕流及蒸發(fā)為主要排泄方式。在勘察期間，場地實測穩(wěn)定水位埋深介于5.30 m～6.10 m之間，相應(yīng)水位標(biāo)高介于772.20 m～773.10 m之間。

2 基坑支護(hù)方案

本基坑支護(hù)安全等級為一級，根據(jù)場地地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、開挖深度等綜合因素，確定其支護(hù)方式為雙排深層攪拌樁止水，混凝土灌注樁加內(nèi)撐，支護(hù)平面詳見圖1。

圖1 基坑支護(hù)平面圖

3 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工要點

1)混凝土灌注樁。

灌注樁直徑1.0 m，樁間距1.4 m，樁長18 m，混凝土強(qiáng)度等級為C30，主筋保護(hù)層厚度為50 mm。施工時，一定要探明地下埋設(shè)物，避免破壞。垂直基坑側(cè)壁方向樁位可視現(xiàn)場條件進(jìn)行調(diào)整，必須滿足結(jié)構(gòu)施工要求，沿基坑側(cè)壁方向樁位偏差不大于50 mm，垂直度偏差不得大于1%，樁長、鋼筋籠長偏差不大于200 mm，主筋偏差不大于20 mm，鋼筋保護(hù)層厚50 mm。灌注樁采用潛孔鉆機(jī)鉆進(jìn)，優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁，隔兩樁施工成孔順序，應(yīng)在灌注混凝土48 h后進(jìn)行鄰樁成孔施工，基坑開挖前采用低應(yīng)變檢測樁身完整性，不合格樁應(yīng)采用措施補(bǔ)救。灌注樁成孔后應(yīng)及時進(jìn)行孔口覆蓋，灌注樁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的75%后方可開挖土方，邊開挖邊采用φ6.5@200厚80 mm，強(qiáng)度等級為C20的混凝土噴面保護(hù)樁間土。鋼筋網(wǎng)片與灌注樁采用φ10@1500×1200的膨脹螺栓固定。樁頂設(shè)1200 mm×800 mm的冠梁，樁頂伸入冠梁50 mm，灌注樁主筋伸至冠梁頂部，冠梁混凝土強(qiáng)度等級為C30，鋼筋保護(hù)層厚度35 mm。

2)止水帷幕。

本工程采用雙排深層攪拌樁擋水墻作為止水帷幕，攪拌樁直徑為500 mm，樁間距為350 mm，排距為350 mm，全長采用兩噴四攪工藝進(jìn)行施工。深層攪拌樁采用32.5級礦渣硅酸鹽水泥，水灰比為0.45～0.55，攪拌樁水泥用量為每延米60 kg，單樁抗壓強(qiáng)度不得小于2 MPa，深層攪拌樁采用連續(xù)搭接的施工方法，嚴(yán)格控制樁位和樁身的垂直度，確保有足夠的搭接長度，形成連續(xù)的墻體，樁位偏差不得超過50 mm，樁身垂直度偏差不得超過0.5%，搭接施工時相鄰樁的施工間隔時間最長不超出16 h，壓漿速度和提升速度相配合，確保額定注漿量在樁身范圍內(nèi)均勻分布。遇到砂層應(yīng)調(diào)整鉆進(jìn)速度和壓漿速度。在成樁過程中要按照規(guī)范要求對水泥土進(jìn)行取樣、養(yǎng)護(hù)，待施工齡期達(dá)到28 d后作水泥土抗壓試驗。

3)混凝土支撐。

混凝土內(nèi)支撐截面為650 mm×800 mm，內(nèi)支撐間的連系梁截面為400 mm×600 mm，混凝土強(qiáng)度等級為C30。

4)土方開挖。

土方開挖按設(shè)計要求，有計劃有步驟地開挖，嚴(yán)禁超挖。

4 結(jié)語

本基坑工程在灌注樁加內(nèi)支撐加雙排水泥土攪拌樁止水帷幕的支護(hù)下順利完成施工，經(jīng)施工過程中的監(jiān)測顯示，該支護(hù)方式下的基坑對周邊建筑物的變形影響非常小，是一種比較可靠的設(shè)計方案。

［1］龔曉南.深基坑工程設(shè)計施工手冊［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.

［2］晏 俊.攪拌樁止水帷幕+灌注樁及內(nèi)支撐復(fù)合支護(hù)技術(shù)在深基坑施工中的應(yīng)用［J］.中外建筑，2011(2)：142-144.

［3］肖應(yīng)輝，劉煥煒.復(fù)合止水帷幕逆作+灌注樁+內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工在復(fù)雜條件下深基坑工程中的應(yīng)用［J］.中外建筑，2010(4)：20-22.