浅谈土钉墙围护结合有序土方开挖顺序在基坑土方开挖中的运用

2015-07-28 143 0

   一、工程概况
 
  工程位于杭州市余杭区,东临闲林港,北靠余杭塘河;工程由7幢高层及整体地下车库组成,地下1层,地上11层~18层。工程地下室底板底面标高-6.05米(黄海标高为-0.020米),局部加深底板底面标高-7.150米(黄海标高为-1.080米);基坑土方大面积开挖在黄海标高的-0.120米~-1.18米,位于④-1层粘土层,基坑底土层施工性能较好。
 
  根据区域水文地质资料分析,在自然条件下场地潜水水位接受大气降水垂直入渗补给,地下水径流条件较差,径流缓慢,排泄方式以地表蒸发排泄为主。本场区整体地势较低,雨季极易被淹没,因此,在基坑施工阶段,场地的排水措施非常重要。
 
  二、地质条件
 
  工程基坑开挖涉及的4个工程地质层8个亚层,各岩土层描述如下:
 
  ①全新统人工填土层,堆积年代较新,松散,均匀性差,可分四个亚层:
 
  ①-0层杂填土:灰、灰黄色,以粘性土为主,混碎石、砖块及生活垃圾,成分复杂,结构松散。
 
  ①-1层素填土:灰黄色,松散,稍湿,以粘性土为主,含少量碎砖瓦及碎石。①-2层耕土:灰、灰黄色,松散,湿,以软塑状粉质粘土为主。
 
  ①-3层塘泥:灰、灰黑色,主要由淤泥质土组成,流塑,含大量腐殖质及植物根系,具腐臭味。主要分布于场区内的池塘及河流的底部。
 
  ②层粉质粘土:灰黄、灰色,软塑为主,局部软可塑,含铁锰质,无摇振反应,切面较光滑,韧性中等,干强度中等,高压缩性。
 
  ③-1层淤泥:灰色,流塑,含腐殖质及少量有机质,无异味,局部相变为淤泥质粘土或淤泥质粉质粘土,高压缩性。
 
  ③-2层粉质粘土:灰、青灰色,软塑为主,局部软可塑,无摇振反应,切面略粗糙,韧性中等,干强度中等,高压缩性。零星分布。
 
  ④-1层粉质粘土:灰黄、褐黄色,局部层顶位置呈灰绿色,硬可-硬塑,局部坚硬,含铁锰质,无摇振反应,切面光滑,韧性中等,干强度高,局部相变为粘土,中压缩性。
 
  三、基坑围护方案的选择
 
  结合场地实际情况,基坑围护体系采用土钉墙支护。采用ф48x3.0钢管土钉,土钉墙面层采用100厚C20喷射砼,厚度为80~100mm,分二层施工:喷射第一层混凝土厚度为30mm~40mm,然后击入钢管土钉,喷射第二层混凝土至设计厚度,钢管土钉洗孔注浆;土钉墙面层均配φ6.5@200×200(φ6.5@300×300)配双向钢筋网。放坡开挖放坡开挖采用二级边坡,放坡坡率为1:1,中间设2.0m放坡平台。坡面采用80厚C20喷射砼作为护坡。
 
  四、土方开挖施工
 
  在施工顺序上,基坑边坡土钉墙支护首先完成北侧出土口,再按照自北而南的顺序,结合土方开挖进度,分批分段进行土钉墙支护及基坑土方开挖施工。
 
  土方运输示意图
 
  由于开挖面积大,在土方开挖总体安排上,土方工程配合土钉墙支护结构施工,开挖按由南向北进行,基坑内大面积土方开挖前,在基坑在中间部位用建筑垃圾铺设好8米宽南北向的运输通道,然后进行基坑土方开挖。土方经北侧大门全部外运出场。
 
  由于工程基坑土方开挖深度较大,普遍在4米以上,土方开挖采用分皮分层开挖的方法,土钉墙支护与土方开挖配合,土方运输道路部位边坡处,可以在土方完成后闭合边坡支护结构。确保边坡安全。
 
  工程针对施工面积大的特点,在基础及主体工程施工过程中,结合现场实际情况,根据施工图中施工后浇带的设置,以各层面上的后浇带为界对施工层面进行施工段的合理划分,组织两套作业班组,分别在各施工段进行分段流水施工。形成了劳动力和物资的合理使用,从而加快了施工进度,减轻了施工成本,提高了经济效益。
 
  具体的施工段划分如下图:
 
  地下室施工区块划分示意图
 
  基坑边坡施工,按照工艺要求,进行分皮分段施工,工程边坡土钉墙支护具体可以分10段施工,见附图。
 
  基坑边坡围护顺序图
 
  五、结语
 
  土钉墙支护边坡在实际施工中,施工灵活,安全迅速,结合合理的土方开挖顺序,边开挖边围护,工期大大缩短产生了明显的经济效益,同时基坑围护的费用也明显降低。
 
  工程整个土方开挖量为9万立方米左右,现场主要安排6台PC200挖掘机,每台挖机每天挖土量700方,考虑支护及地下室施工工艺要求的间歇,土钉墙与土方开挖交叉作业,与地下室底板施工穿插进行,工程25365平米地下室主体工程实际施工时间为125天完成,由此满足了建设方要求缩短工期的目标,打下了坚实基础。

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