劉猷鵬(中國建筑西南勘察設(shè)計研究院有限公司,武漢 430012)
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某購物中心深基坑支護技術(shù)研究
劉猷鵬
(中國建筑西南勘察設(shè)計研究院有限公司,武漢430012)
摘要:巖土工程中的深基坑支護工程施工過程是相當復(fù)雜的,同時還具有一定程度的風險性。所以在巖土工程的深基坑支護工程施工過程中必須要找出存在的安全隱患。本文結(jié)合某購物中心基坑支護的情況,分析了巖土工程深基坑支護過程中存在的問題,并提出了解決對策。
關(guān)鍵詞:巖土工程;深基坑支護;問題;對策
深基坑支護施工是巖土工程中的重要組成方面,深基坑支護施工質(zhì)量的好壞直接決定了整體工程的安全性。所以,研究深基坑支護施工過程中存在的問題,以及采取對應(yīng)的施工技術(shù)措施,具有十分重要的價值。
某購物中心位于XX市的中心位置,該工程總建筑面積12563平方米,安全等級為三級,底下三層,基坑深度14.3 米。該工程的地質(zhì)狀況良好,多為強風化泥質(zhì)粉砂巖,具有一定的穩(wěn)定性。該工程的地質(zhì)體征自上而下分布為雜填土,松散,稍濕,厚度為0.8~2.7 米;碎石土,松散~中密,厚度為0.8~1.7 米;砂質(zhì)粘性土,可塑,飽和,厚度1.0~1.8 米;全風化泥質(zhì)粉砂巖,可塑,飽和,厚度2.9~4.4 米;強風化泥質(zhì)粉砂巖,飽和,厚度6.6~8.6 米。
2.1支護結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)不準確
深基坑支護結(jié)構(gòu)的壓力大小直接影響著巖土工程的質(zhì)量和安全。我們國家在過去相當長的一個歷史時期內(nèi)都采用庫倫公式和朗肯公式來處理多種多樣的巖土地質(zhì)狀況。但是這種計算方法存在一定的弊端和缺陷,它沒有考慮到復(fù)雜深層基坑的粘聚力、內(nèi)摩擦角和含水率不是一成不變的,所以采用庫倫公式與朗肯公式很可能會得到不十分準確的設(shè)計結(jié)果,也很不容易得出比較準確的支護結(jié)構(gòu)受力數(shù)據(jù)。某購物中心工程實踐數(shù)據(jù)表明,內(nèi)摩擦角只要相差5 度,就可以使得土體凝聚力相差很大,從而導(dǎo)致巖土深基坑支護的支護結(jié)構(gòu)與施工工藝也產(chǎn)生很大差別,從而對土體力學參數(shù)的合理選擇產(chǎn)生不利的影響。
2.2深基坑取樣不完整
為了保證深基坑支護施工可以正常進行,通常情況下在進行深基坑支護施工設(shè)計之前都會對相關(guān)施工地點的土樣進行分析,然后根據(jù)采集的土樣和施工物理學標準進行相應(yīng)的基坑設(shè)計。在開始挖掘基坑的時候,應(yīng)該根據(jù)國家的相關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定進行,進而降低工程的造價。然而,面對土壤所具有的多種多樣的特征,如果單純的依據(jù)土樣數(shù)據(jù)分析,是不可以達到對支護結(jié)構(gòu)及施工土壤合理設(shè)計的。
3.1基坑支護的設(shè)計
在巖土工程施工過程中,深基坑支護結(jié)構(gòu)不但要解決基坑邊坡的穩(wěn)定問題,還必須對基坑邊坡變形情況采取有效的預(yù)防和控制措施,要求邊坡的變形量絕對不得影響到相鄰的建筑物與道路。從經(jīng)濟性、安全性等方面進行綜合考慮,并充分結(jié)合該區(qū)域中的相似工程的設(shè)計和施工經(jīng)驗。對于基坑西側(cè)靠近建筑物的部位的加固,應(yīng)采用Φ114@600 的鋼管樁進行,并沿著基坑的深度設(shè)置五排錨桿。上部三排均為12 m,下部兩排則為7 m。另外的兩側(cè)則應(yīng)用錨噴支護加固,同時沿著基坑深度進行4 排錨桿的設(shè)置,高度均為6 m,其噴面厚度與成型材料與西側(cè)相同。該基坑設(shè)計的預(yù)緊力錨桿抗拔力為60 KN,其張拉鎖定力為45 KN。在設(shè)計中,要將錨桿居中。且沿著錨桿的每相隔2 m 設(shè)置一道隔離架,并向錨桿中灌注純水泥漿。
3.2基坑施工
由于基坑的開挖對基坑及周圍環(huán)境的安全具有影響性,因此為了保證工程施工的安全、順利進行,在基坑的開挖過程中要嚴格遵循分區(qū)、分層、分段及兼顧綜合平衡的原則進行。在該基坑支護施工中,應(yīng)采取分層開挖的形式,邊進行基坑開挖,邊進行支護,以防出現(xiàn)欠挖或超挖的現(xiàn)象。對鋼筋網(wǎng)的綁扎必須是足夠牢固的,且所搭接的長度也是符合設(shè)計要求的。而槽鋼應(yīng)與混凝土面進行緊貼,對于不平的坡面,則不能將槽鋼與坡面直接緊靠,應(yīng)先采用C20 混凝土進行填充。而預(yù)應(yīng)力錨桿的張力,必須在注漿的4 周后進行,注漿水泥可選用普硅水泥。考慮到該工程的工期,可在混凝土中摻入適量的三乙醇胺早強劑,而注漿材料可選用0.50~0.55 水灰比的純水泥漿。樁的垂直度偏差應(yīng)小于0.1%,而樁位的偏差應(yīng)小于50 mm,且樁徑的偏差必須要小于4%。其中,噴射混凝土中的水泥、中砂及細石之間的比例應(yīng)為1:2:2.5,其強度為C20。噴射混凝土在凝固后應(yīng)給予撒水養(yǎng)護,時間為5~7 d。
基坑施工的主要方法包括以下幾種。
(1)鋼管樁施工。采用YT-150 鉆機進行施工,在完成鉆孔后將水泥漿直接灌入。同時取出1/2 孔深的鉆桿,再進行水泥漿的灌注。將鉆桿徹底拔出,并迅速植下鋼管樁。
(2)錨桿施工。通過采用YT-150 鉆機進行施工,根據(jù)錨桿設(shè)計長度進行下料,誤差應(yīng)控制在20 mm 左右。同時根據(jù)設(shè)計的錨桿間距進行定位,并對定位處進行鉆孔。
(3) 掛網(wǎng)與噴射混凝土施工。首先,是在噴錨支護施工完成后對土方的開挖。其開挖的層數(shù)和錨桿的排數(shù)是一樣的,但深度應(yīng)在該排錨桿的30 cm 以下,對坡面的修整為人工修整。其次,掛網(wǎng)施工中所采用的網(wǎng)筋為Φ6.5@200×200的雙向鋼筋,其和坡壁之間的距離應(yīng)為5 cm,對鋼筋網(wǎng)搭接時間應(yīng)在一個月以上,禁止出現(xiàn)偷工減料現(xiàn)象。最后,對混凝土進行噴射的干料應(yīng)通過空氣壓縮機的空氣壓力進行傳送,而水泥、砂等干料應(yīng)在噴口出與水進行混合,并高速噴到土墻表面上。在進行噴射混凝土施工的過程中,應(yīng)先檢查各個螺絲釘與管路接頭連接的牢固性,并做好防堵裝置等檢查工作。水泥混凝土要進行均勻攪拌,必須要按照C20 的強度要求。另外,還要通風加水,以沖洗工作面。而后啟動起動機進行送料,期間要針對其噴出量進行工作壓力的調(diào)整。
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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.231
作者簡介:劉猷鵬(1991-),男,江西贛州人,研究方向:巖土工程學。