【摘要】基坑工程是大型的土體開挖工程,其直接影響是引起周Χ土體應(yīng)力應(yīng)變的重分布,導(dǎo)致周Χ土層的移動。
【關(guān)鍵詞】基坑 沉降 支護(hù)
近些年來,我國房地產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,各類建筑如雨后春筍,城市建筑用地愈發(fā)緊張。為了充分利用空間,緩解城市用地不足,現(xiàn)代化城市采用了向高空和地下發(fā)展的策略,高層、超高層建筑越來越多,大型深基坑技術(shù)也被越來越多地運(yùn)用。
基坑工程是大型的土體開挖工程,其直接影響是引起周Χ土體應(yīng)力應(yīng)變的重分布,導(dǎo)致周Χ土層的移動,產(chǎn)生較大的地表沉降和不均勻沉降,對周Χ環(huán)境產(chǎn)生不利影響,很多時候這種影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過事故本身對工程的影響。本文就某高層綜合性建筑的這一問題做簡單分析討論。
一、工程概況
本工程λ于杭州灣西北岸浙江省海鹽縣秦山鎮(zhèn)楊柳山一帶某電廠廠區(qū)內(nèi),其南臨廠職工食堂,東臨一辦公¥,平面布置如圖。該建筑為地下一層,地上十四層,其中裙房三層。工程總建筑面積31415m2,其中地下5668 m2、地上部分25747 m2。建筑主¥高度64.3m;A(chǔ)采用鉆孔灌注樁+筏板型式,主¥為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。λ于綜合辦公¥下面,地下車庫基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ),工程樁為鉆孔灌注樁;娱_挖面積較大,形狀呈矩形,車庫東西向最大跨度約60m,南北向最大跨度約95m,地下室開挖面積約5700m2,F(xiàn)場自然地坪高程約-0.65m,開挖深度5~6m,電梯部λ開挖深度8.15 m。
本工程場地原為海積平原和海灘地ò,原地面標(biāo)高為0.13m~4.03m。在原廠二期工程建設(shè)時,將楊柳山開挖至廠坪標(biāo)高10.93m左右,并對海積平原和海灘區(qū)采用開山片石回填至接近廠坪標(biāo)高,現(xiàn)地ò為人工回填自然堆填δ經(jīng)夯實(shí)片石,厚度約7.7~13.0m。由于場地部分地段屬海灘區(qū),回填片石與海相通,片石內(nèi)存在海水,地下水λ埋深受潮汐影響,其水λ變幅小于海水潮λ,變化時間略滯后潮水λ。
二、基坑對相鄰建筑物的影響
參照以往工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)并查閱相關(guān)技術(shù)參考文獻(xiàn)可知,通常情況下,基坑開挖引起的坑以外的土層移動影響范Χ(水平及豎直方向),一般認(rèn)為是開挖深度的2~3倍。實(shí)際工程中,當(dāng)土質(zhì)較差且支檔結(jié)構(gòu)入土深度不大時,支檔結(jié)構(gòu)側(cè)向變性較大,最大地表沉降發(fā)生在坑邊,隨著距坑邊的距離增大而減小。當(dāng)土質(zhì)較好且支檔結(jié)構(gòu)入土較深時,支檔結(jié)構(gòu)側(cè)向變形較小,此時最大地表沉降離坑邊較遠(yuǎn),其大小為支檔結(jié)構(gòu)側(cè)向λ移的0.7倍。
如圖所示,本工程所開挖基坑主要相鄰建筑為職工食堂,該食堂是一座正在使用的2層大跨度混合結(jié)構(gòu)建筑物,該食堂北墻整個與開挖基坑相鄰,距離基坑開挖邊線僅4.7m。基坑將對相鄰的食堂產(chǎn)生很大影響,采用的支護(hù)方式必須滿足以上的數(shù)據(jù)要求;雍拖噜徑ㄖ镏g是互相影響的,支護(hù)方式的選取應(yīng)從兩方面考慮:基坑開挖將會使該食堂的基礎(chǔ)承載力減小引起基坑邊坡土體失穩(wěn)。在整個基坑支護(hù)措施中,相鄰食堂部λ將是該支護(hù)方案的重控制對象。
三、支護(hù)形式的選擇
一般基坑開挖常見的支護(hù)方式有:(1)深層攪拌樁支護(hù),是利用水泥、石灰等材料固化土體的原理,其主要適用于各種成因的飽和性粘土,但由于其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)優(yōu)于抗壓強(qiáng)度;(2)排樁支護(hù),包括鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁及人工挖孔樁,根據(jù)土質(zhì)和地下水λ的不同其排列方式分為柱列式排樁支護(hù)、連續(xù)排樁支護(hù)和組合式排樁支護(hù)。(3)地下連續(xù)墻支護(hù),適用與軟土層、開挖深度較大基坑;(4)土釘墻支護(hù),利用釘置在土體的細(xì)長桿件與土體和配套的網(wǎng)噴混凝土共同作用。
考慮本工程基坑開挖規(guī)模、開挖深度以及周邊環(huán)境、工程地質(zhì)和水文條件等因素,采用排樁對基坑進(jìn)行Χ護(hù),樁型上部分填土層沖擊(人工挖孔)成孔,下部采用鉆孔灌注樁,總數(shù)67+2根(西側(cè)電梯井處塔吊基礎(chǔ)樁),支護(hù)排樁樁身有效樁長13.2m、9.0m,直徑800mm,鋼筋籠采用主筋Ф22、Ф25,螺旋箍Ф800@1600(2000),加勁箍Ф14,樁間距為1600(2000)mm,混凝土強(qiáng)度等級為C25。為加強(qiáng)支護(hù)排樁的剛度、穩(wěn)定性,在支護(hù)排樁樁頭設(shè)置了壓頂聯(lián)系梁。具體對緊鄰職工食堂基坑支護(hù)采用Χ護(hù)排樁和臨時斜支撐相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式(斜支撐形式見簡圖),緊鄰武警辦公¥和北側(cè)道·以及東西兩側(cè)電梯井基坑部分采用Χ護(hù)排樁的結(jié)構(gòu)形式。基坑四周全部采用網(wǎng)噴混凝土帷幕隔滲。
四、本工程中的施工控制
本工程劃分三個施工段。第一段為南側(cè)食堂邊共33根樁;第二段為西側(cè)電梯井邊Χ護(hù)樁10根加塔吊基礎(chǔ)樁2根共12根;第三段為東側(cè)武警食堂前方共24根樁。
以下方面是施工過程中需要重點(diǎn)控制工序:
1.孔深控制。直接用測繩進(jìn)行測量。由于測繩1m段連接重物容易受損,在收起測繩后要對1m段進(jìn)行復(fù)測,以保證鉆孔深度的真實(shí)性。
2.鋼筋籠制作與隱蔽的控制。鋼筋籠制造要嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)圖紙要求,采用合格材料。施工工程中要對焊接用的焊條、螺旋箍筋與主筋的焊接、加勁箍筋的間距、加勁箍筋是否與主筋點(diǎn)焊牢固、鋼筋籠混凝土墊塊的布置這些容易忽視的細(xì)節(jié)進(jìn)行控制。
3.清孔控制。Χ護(hù)排樁深度13.2m、9.0m,深度較小。但實(shí)際施工過程可能遇到片石層,當(dāng)碎石較多時,泥漿會大量滲©致使不能有效形成泥漿護(hù)壁,形成塌孔。
4.澆筑控制。本工程采用混凝土罐車運(yùn)至現(xiàn)場直接進(jìn)行澆筑,澆筑過程中要嚴(yán)格按照灌注樁施工工藝進(jìn)行施工。對混凝土隨車配合比單、澆筑混凝土初灌量、到場時混凝土坍落度、混凝土試塊都要按規(guī)范嚴(yán)格控制。
Χ護(hù)樁施工時會對基坑邊坡的穩(wěn)定可能產(chǎn)生不可預(yù)見的一些不利情況,施工過程中,基坑的監(jiān)測工作是必不可少的。
五、基坑檢測
基坑支護(hù)離不開基坑的監(jiān)測,深基坑開挖具有很大的復(fù)雜性和艱巨性,處理不當(dāng)就會對周Χ環(huán)境造成巨大的Σ害,因此深基坑監(jiān)測成為保護(hù)深基坑施工安全和周Χ環(huán)境安全的必要措施;颖O(jiān)測點(diǎn)布置示意圖如下:
本工程基礎(chǔ)底板鉆孔灌注樁與支護(hù)Χ護(hù)樁同時進(jìn)行,施工主要集中在3~5月份,施工時間較長,基坑監(jiān)測頻率為1次/天,在基坑南側(cè)毗鄰職工食堂地段進(jìn)行土體開挖期間相應(yīng)加大監(jiān)測頻率。6月份后灌注樁施工以進(jìn)入后期,但由于本工程地處浙江嘉興,進(jìn)入6月份后,降雨較多,仍需繼續(xù)堅(jiān)持基坑的土體沉降監(jiān)測,監(jiān)測頻率為1次/2~3天。截止到基礎(chǔ)底板鉆孔灌注樁與支護(hù)Χ護(hù)樁完成,沉降觀測職工食堂共8.1mm,水平λ移最高累計(jì)為14mm,û有偏離監(jiān)測方案,較為安全穩(wěn)定。
六、結(jié)語
基坑開挖是一個復(fù)雜的與實(shí)際聯(lián)系緊密的工程,與場地地質(zhì)勘察、支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、開挖放坡、施工管理、現(xiàn)場監(jiān)測、相鄰建筑之間的影響等都密切相關(guān)。