易 恒 彭振斌 曹佳文 鐘 林 周立祥
[摘要]以長(zhǎng)沙市某大學(xué)邊坡為例,根據(jù)邊坡周邊環(huán)境復(fù)雜,土層自穩(wěn)性較差等特點(diǎn),綜合考慮多方因素后,采用樁基托梁扶壁式擋土墻加固,介紹該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及施工技術(shù)。
[關(guān)鍵詞]樁基 托梁 扶壁式擋土墻 注漿
中圖分類號(hào):TB1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0320091-02
近年來(lái),我國(guó)巖土工程中的支擋技術(shù)發(fā)展很快,支擋結(jié)構(gòu)的形式已從單純依靠墻身自重來(lái)平衡土壓力的重力式擋土墻,發(fā)展為采用支撐、土筋復(fù)合結(jié)構(gòu)以及錨固技術(shù)等多種新型、輕型支擋新技術(shù)。樁基托梁擋土墻是這些新型結(jié)構(gòu)中的一種,它是擋土墻與樁的組合形式,由托梁或承臺(tái)連接。托梁作為擋土墻的基礎(chǔ)并將所承受的來(lái)自擋土墻的外力傳遞給樁基;樁基承受托梁傳遞的外力以及巖土側(cè)壓力并傳遞至深部地層,主要解決承載力不足的問(wèn)題,同時(shí)起到抗滑作用。下面以一實(shí)例介紹該支擋結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用。
一、工程概況
邊坡位于長(zhǎng)沙市某大學(xué)學(xué)生公寓北側(cè),原修建有片石擋土墻,高7.5m,長(zhǎng)62m,下面為一寬10m的平地(見(jiàn)圖1)。由于當(dāng)?shù)卮迕裥陆ǚ课?,基礎(chǔ)施工時(shí)將擋土墻墻腳挖出外露0.6~1.0m,使該擋土墻出現(xiàn)開(kāi)裂、外傾,嚴(yán)重威脅到2.2~6.5米處兩棟學(xué)生公寓的安全。事故發(fā)生后,采取砂袋反壓坡腳的措施,使邊坡暫時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài)。后又因村民繼續(xù)施工,將反壓砂袋全部清除,并沿原擋土墻墻腳開(kāi)挖,致使其兩次垮塌,導(dǎo)致學(xué)生公寓基礎(chǔ)外露。事故發(fā)生后,采取了砂石反壓、注漿、掛網(wǎng)噴砼等措施進(jìn)行搶險(xiǎn)。
二、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
(一)工程地質(zhì)條件
根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告,場(chǎng)地內(nèi)分布的土層主要有人工填土層、第四系坡積層、沖積層和沉積層,其物理力學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表1。
(二)水文地質(zhì)條件
場(chǎng)地內(nèi)地下水主要為孔隙潛水,賦存于細(xì)砂和中砂中,水量不大??辈炱陂g測(cè)得鉆孔內(nèi)穩(wěn)定水位深度為6.2~8.6m。場(chǎng)地內(nèi)地下水對(duì)砼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。
三、支護(hù)方案的選擇與設(shè)計(jì)
(一)方案選擇
本工程為搶險(xiǎn)工程,邊坡垮塌致使學(xué)生公寓基礎(chǔ)外露,且坡底有民宅和馬路,一旦邊坡失穩(wěn),其產(chǎn)生的后果不堪設(shè)想。為了保證學(xué)生公寓的安全穩(wěn)定性,必須嚴(yán)格控制支擋結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移。由于場(chǎng)地范圍有限,放坡無(wú)法進(jìn)行;學(xué)生公寓基礎(chǔ)為沉管灌注樁,樁間距較小,不利于錨桿的施工;用傳統(tǒng)的懸臂樁或擋土墻,其側(cè)向位移難以控制。針對(duì)本工程的實(shí)際情況,結(jié)合本地區(qū)的工程經(jīng)驗(yàn),綜合各項(xiàng)因素考慮,決定采用樁基托梁扶壁式擋土墻的方案,并對(duì)樁前及扶壁式擋土墻踵下土層進(jìn)行注漿。
(二)支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)
1.扶壁式擋土墻為鋼筋混凝土板式結(jié)構(gòu),高4.0m,扶壁間距2.5m,墻趾板寬0.15m,立板厚0.4m,底板厚0.5m,扶壁厚0.4m,垮塌段墻踵板寬2.45m,未垮塌段墻踵板寬2.05m,澆注C30混凝土。扶壁式擋土墻底板同時(shí)作樁基礎(chǔ)的承臺(tái)(如圖2、3)。
2.擋土墻基礎(chǔ)采用人工挖孔樁,樁徑1.2m,樁長(zhǎng)11m,樁間距2.5m,主筋為22Φ20,箍筋為Φ8@150,加強(qiáng)筋為Φ16@2000。托梁寬1.5m,高0.7m。澆注C30混凝土。樁間土噴射厚10cm的C20細(xì)石混凝土。
圖2:垮塌段樁基托梁扶壁式擋土墻剖面圖;圖3:未跨段樁基托梁扶壁式擋土墻剖面圖
3.邊坡頂、底用紅磚(Mu10)砌筑30cm×30cm的排水溝,用M10水泥砂漿抹面,厚度≥10mm。兩扶壁間設(shè)置兩縱排泄水孔,孔距1.5m,泄水管采用Φ75PVC管,墻背設(shè)置0.3m厚的反濾層,最底一排泄水孔下設(shè)置粘土夯實(shí)隔水層。
四、樁基托梁擋土墻施工要求
(一)施工工藝流程
樁基定位→人工挖孔→護(hù)壁→安裝鋼筋籠→澆樁身砼→樁基檢測(cè)→托梁施工→扶壁式擋土墻施工→養(yǎng)護(hù)。
(二)施工注意事項(xiàng)
1.樁前土用靜壓注漿固化,人工挖孔樁用分段、三序施工法進(jìn)行施工;
2.樁后原松散土層應(yīng)夯實(shí),壓實(shí)度達(dá)0.8以上,并用靜壓注漿加固;
3.未垮塌段應(yīng)先拆除約4m擋土墻,再進(jìn)行扶壁式擋土墻、反濾層及回填施工;
4.墻身砼體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后再回填,并分層夯實(shí)。
五、變形監(jiān)測(cè)
邊坡支護(hù)施工過(guò)程中,設(shè)置4個(gè)測(cè)點(diǎn)(見(jiàn)圖1)進(jìn)行了變形沉陷觀測(cè),觀測(cè)結(jié)果如圖4。
監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,土體位移和沉陷均位于規(guī)范允許范圍內(nèi),邊坡已處于穩(wěn)定狀態(tài),證明該支護(hù)方案可靠。
六、結(jié)論
1.邊坡支護(hù)方案的確定必須在全面分析場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件、邊坡周邊環(huán)境等基礎(chǔ)上,從安全、造價(jià)、工期和施工工藝等方面綜合考慮,從而確定更為合理的方案。
2.在邊坡復(fù)雜的周邊環(huán)境下,可采用與其他方法相結(jié)合的方案,以保證其穩(wěn)定性。本工程選用樁基托梁扶壁式擋土墻加靜壓注漿的復(fù)合方案,加固效果良好,對(duì)于類似邊坡的處理具有一定的借鑒作用。
3.施工中應(yīng)建立健全的監(jiān)測(cè)制度,做到信息化施工,以便及時(shí)掌握、調(diào)整施工方案,確保施工安全。
參考文獻(xiàn):
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[7]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ9494)[S].
作者簡(jiǎn)介:
易恒,男,漢族,湖南長(zhǎng)沙人,中南大學(xué)地學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院在讀研究生,研究方向:巖土工程設(shè)計(jì)與施工。