摘要:本文通过实际案例阐述复合土钉墙在软土支护中的应用,同时说明施工中一些关键因素及注意事项,为今后相关类似工程提供一定的参考作用。
随着城市的快速发展,地下室的开发利用明显加速,在二三线城市中,主要以一两层地下室开发为主,基坑支护如何在一两层的地下室之中寻求安全、经济合理的支护方案成为关键,尤其在软土当中。本文通过一工程实例,介绍复合土钉墙在软土中的支护应用情况,为今后类似工程提供参考。
1、工程概况及地质情况
本工程位于广东省佛山市南海区大沥镇,广云路与禅炭路交汇处,二期拟建21栋办公楼,设置二层地下室(基础为旋挖桩基,桩基在基坑开挖前实施施打)。本工程基坑开挖面积约36797m?,周长约1120m。现场地面标高整平后约2.700~3.400(85高程),基坑主要开挖深度约7.6m。
基坑北侧地下室边线离广云路为28.8m,离现状河涌边线为17.2m;基坑西侧地下室边线离禅碳路约24.8m,离现状河涌边线约11.8m;基坑南侧地下室边线离新城三路约18.1m;基坑东侧离业主板房约4m。根据甲方提供资料得知,基坑南侧离地下室边线约9m,分别存在多条电信管、供电管、供水管、雨水管等。
根据钻探揭露,结合现场调查,在钻探控制范围内,按时代成因,岩石风化程度划分,地基土主要由填土(Q4ml)、第四系冲积层(Q4al)及下第三系(E)泥质粉砂岩组成。各岩土层的分布情况、岩土特征、层厚及层面埋深等分述如下:
①杂填土,棕红色,杂色,以粘性土为主,夹较多碎石,松散,顶部为建筑垃圾,以粘性土为主,夹较多碎石,松散,局部为垃圾。层厚0.50~4.50米,平均值2.54米。
②淤泥质粉砂,灰色,松散,石英质,含有机质,局部见较多木屑,石英质,含有机质,局部见木屑,层厚0.30~12.10米,平均值3.80米。做标准贯入试验121次,实测击数2~9击,平均值4.73击,标准差1.835,变异系数0.388,修正系数0.940,标准值4.442击。
③粉质粘土,灰白,棕黄,可塑,含粉细砂,干强度中等,韧性中等,绝大多数钻孔共122个钻孔揭露。层厚0.50~9.00米,平均值3.23米。
④淤泥质土,灰黑,深灰,流塑~软塑,含有机质,腐殖质,局部岩芯见木屑,含有机质,腐殖质,具臭,局部岩芯见木屑。层厚0.30~11.00米,平均值3.85米。做标准贯入试验103次,实测击数2~5击,平均值3.12击,标准差0.993,变异系数0.319,修正系数0.946,标准值2.949击。
2、基坑支护设计要点
2.1基坑支护形式选型
本基坑主要开挖深度为7.6m,基坑开挖范围内的土层主要为杂填土及淤泥质土,基坑支护有钻孔桩+预应力锚索设计,钻孔桩+内支撑设计,双排桩设计,复合土钉墙设计等几种常用形式。上述几种支护形式当中,从安全性角度来说,前三种支护形式安全储备较高,但经济成本非常大,本基坑存在管线较多的南侧,同时为避免锚索超红线的原因,采用了双排桩支护形式,但其余临近河涌的北侧及西侧均采用复合土钉墙进行设计,因北侧及西侧没有重要管线及建筑物,对基坑变形可以适当放宽,因此选用复合土钉墙支护设计。
2.2基坑支护设计要点
①设计支护型式
基坑沿着基坑上方存在架空高压电线,因此只能采用旋喷桩作为止水帷幕设计,不能采用较为经济的搅拌桩设计,其中单排双管旋喷桩为D600@400,长度13m,旋喷桩施工时要求内插D110,t3.5钢管,长度12m,间距0.8m。土钉采用D60,t3.5钢花管5排,水平间距为0.8m,竖向间距1.1m。土钉墙面喷砼挂网C20,Φ8@200×200。
②设计支护主要参数
1.土钉注浆材料选用纯水泥浆,水泥浆水灰比宜为0.5~0.6,水泥浆采用42.5R普通硅酸盐水泥配制;注浆体强度不低于M20,注浆压力达到0.6MPa以上,D60钢花管每延米水泥用量不少于38kg。
2.旋喷桩浆液采用42.5R普通硅酸盐水泥配制,水灰比1.0,每米水泥用量不少于200kg/m,可根据现场实际情况适当调整。
③施工及监测要点
1. 旋喷桩施工中注意提升速度不要过快,同时保证注浆量能满足设计要求。
2. 基坑开挖时,严格执行分层分段开挖的要求,因为土钉支护开挖中经常出现事故是由于超挖造成。
3. 钢花管注浆要控制好注浆压力并保证注浆量的要求。
4. 施工中应遵循"动态设计,信息化施工"的原则,根据规范要求做好监测反馈工作。
3、结语
根据第三方监测数据反馈,基坑西侧及北侧最大地面沉降为34mm,最大深层水平位移为43mm,满足二级基坑变形要求。从上述实例中发现,在软土中应用复合土钉墙设计能产生较大的节省工程成本,因此,当周边环境相对宽松,对变形控制相对不高的时候,采用复合土钉墙能达到较大的经济效益,但复合土钉墙施工中一定要严禁出现超挖现象,否则将存在较大的安全隐患。希望本案例能为以后类似工程提供一定参考作用。
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