袁 飛,李 巖,施立鑫

(大連渤海檢測(cè)有限公司,大連 116021)

1 工程周邊環(huán)境概況

某酒店工程北臨海峽,東側(cè)為一在建工程.酒店工程地下室底板標(biāo)高-8.45m.開挖深度為7.45m.

工程場(chǎng)地北臨碼頭,與駁岸線最短距離為23.6m.海水水位距碼頭約3m,漲潮時(shí)距碼頭約1.0m,漲潮海水壓力對(duì)北側(cè)基坑開挖有不利影響.從駁岸線向南7～10m寬度范圍內(nèi)地面有混凝土板,底部分布厚約4.6m玄武巖塊石,會(huì)給成樁施工造成很大困難.工程南側(cè)離高速公路5m,沿紅線有污水管,需要保護(hù).

2 場(chǎng)地地質(zhì)條件

(1)地層

根據(jù)勘察資料,基坑邊坡地層剖面自上而下為:①雜填土;②淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土;③黏土;④粉砂;⑤粉質(zhì)黏土(表1).

表1 場(chǎng)地巖土埋深一覽表

(2)水文地質(zhì)條件

場(chǎng)地地下水主要賦存于雜填土①、粉砂④和粗砂④-2層中,受降水及側(cè)向逕流補(bǔ)給.近海岸處水位受潮夕影響,水位變化幅度約1.0m.勘察期間為豐水季節(jié),各鉆孔均遇地下潛水,各鉆孔穩(wěn)定水位埋深為0.60～2.10m.

3 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

3.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)選型

基坑周長(zhǎng)約400m,開挖范圍內(nèi)主要為雜填土及淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土.依據(jù)場(chǎng)地的情況,選型圍護(hù)結(jié)構(gòu).

北側(cè)距海岸較近地段,需要保護(hù)駁岸.離駁岸有18m以上距離,因駁岸沿線范圍內(nèi)地基下拋有約4.6m厚玄武巖塊石,成樁有困難.選用雙排D700@500高壓旋噴樁支護(hù)結(jié)構(gòu).旋噴樁前打入一排D700@900沖孔樁,承受水、土壓力作用.深坑部位沖孔樁直徑增大到D800@1000,局部加深坑設(shè)第2道鋼支撐.

支撐系統(tǒng)由一個(gè)直徑為90m的環(huán)梁與角撐組成,支承于鋼格構(gòu)立柱上.鋼立柱插于專門打設(shè)的D800立柱樁內(nèi),并盡可能利用就近的工程樁.

3.2 支護(hù)設(shè)計(jì)

(1)高壓旋噴樁設(shè)計(jì)

①高壓旋噴樁設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)15m,樁徑Φ700mm,中心距@500mm,互相咬合200mm, 內(nèi)外兩排樁交叉布置;

②注漿材料為42.5R普硅水泥,水灰比為1∶1;

③注漿壓力為20Mpa,流量80-120L/min;

④樁身強(qiáng)度要求大于1.0Mpa.

(2)水泥攪拌樁設(shè)計(jì)

①采用雙排單頭攪拌樁,樁徑500mm,間距300mm,互相咬合200mm,42.5R普硅水泥,水灰比為0.55∶1,水泥用量為加固體重量的13%,加固土體重度按18kN/m3計(jì)算;

②樁身平面定位偏差小于50mm,垂直偏差小于1/100;

③試塊強(qiáng)度要求0.6Mpa.

4 基坑降水設(shè)計(jì)

場(chǎng)地含水層為淤泥質(zhì)粉細(xì)砂,顆粒細(xì),淤泥層含水量較小.北側(cè)距海岸近,海水與淺層有水力聯(lián)系,坑內(nèi)必須采用輕型井點(diǎn)降水與集水坑相結(jié)合的方式降排水,地面設(shè)排水溝.經(jīng)多方案比較,選擇輕型井點(diǎn)降水比較理想.

(1)井排設(shè)計(jì):沿基坑內(nèi)布設(shè)輕型井點(diǎn)降水孔,孔深7m,間距1.2～1.5m.沿圍護(hù)四周設(shè)一排井點(diǎn),坑內(nèi)設(shè)十套輕型井點(diǎn).

(2)井管設(shè)計(jì):井管內(nèi)徑φ48mm,L=7m,濾頭長(zhǎng)1m,外包濾網(wǎng);與離心泵連接的進(jìn)、出水管(PVC)為φ50mm,出水管與沿坑邊布置的φ150排水管連接,出水管及水泵標(biāo)高低于地面1.0m,以提高真空效果.

(3)降水井施工:成井直徑不小于φ300mm,邊沖孔邊沉管,下入φ48mm的鍍鋅管或PVC管,下端1m花管(孔徑5mm)包扎兩層25目的尼隆網(wǎng);從孔口填入中、粗砂,形成過濾層,填砂應(yīng)均勻,防止堵孔.

(4)降水運(yùn)行:一般情況下,一臺(tái)離心泵與50個(gè)豎井連接,總排水管低于地面1.0m.

(5)檢查井況及設(shè)備維護(hù):每天要填寫檢查日志,必要時(shí)進(jìn)行水位、流量觀測(cè).

(6)坑頂設(shè)磚砌排水明溝(M10砂漿抹平)對(duì)地表水和坑內(nèi)抽出的水進(jìn)行外排,排水溝底坡度應(yīng)≥0.5%,使溝內(nèi)水流順暢.

(7)基坑開挖階段在坑內(nèi)保留周邊降水輕型井點(diǎn),確保在基本疏干狀態(tài)下開挖施工.

5 周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)及應(yīng)急措施

基坑開挖前應(yīng)做出開挖監(jiān)控方案.圍護(hù)樁位移報(bào)警值為30mm,超過變形限值應(yīng)立即啟動(dòng)應(yīng)急治理措施.沿坑周及南側(cè)道路管線布置沉降及水平監(jiān)測(cè)點(diǎn).駁岸水平位移及沉降報(bào)警值為20mm.當(dāng)變形速率較大時(shí),應(yīng)加密觀測(cè)次數(shù),有險(xiǎn)情出現(xiàn)時(shí)應(yīng)連續(xù)監(jiān)測(cè).

由于本工程為軟土基坑,北側(cè)臨海極近,為了確保基坑的安全穩(wěn)定,采取如下應(yīng)急措施.

(1)基坑坑頂變形值超過報(bào)警值時(shí)采用如下措施處理:①在有條件卸載地段挖土卸荷;②駁岸前立即回填,設(shè)第二道支撐;③當(dāng)發(fā)現(xiàn)坑底土有流砂、管涌隆起現(xiàn)象時(shí),立即回填土壓腳或用砂袋反壓坡腳,用二級(jí)井點(diǎn)疏干土體.

(2)當(dāng)坑壁出現(xiàn)滲漏水時(shí),立即用膨脹水泥、水玻璃等防水材料封堵,或采用XPM抗?jié)B堵漏劑封死.

(3)對(duì)沉降及變形過大的坑壁可增設(shè)一排錨桿支護(hù).

(4)儲(chǔ)備砂袋、水泵、挖土設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)調(diào)用;

(5)臺(tái)風(fēng)季節(jié)施工時(shí),現(xiàn)場(chǎng)配備2～3臺(tái)大口徑水泵,做好坑周地面排水,防止積水.

通過基坑變形監(jiān)測(cè)及周邊環(huán)境調(diào)查,及時(shí)采取措施確保施工基坑始終處于穩(wěn)定狀態(tài).

6 結(jié)語

深基坑開挖與支護(hù),屬于地下結(jié)構(gòu)施工力學(xué)范疇.具體設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該掌握擬建場(chǎng)地土質(zhì)特征,了解環(huán)境荷載因素、地下管線的特性,做好基坑支護(hù)工作.

[1] 趙同新.深基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[M],北京,地震出版社,2010.

[2] 沈保漢.樁基與深基坑支護(hù)技術(shù)進(jìn)展[M],北京,水利水電出版社,2006.

[3] 陳鐘頤,周景星,王洪瑾.土力學(xué)[M],北京,清華大學(xué)出版社,1994.