【摘要】本文主要介紹復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)在永華商務(wù)工程深基坑工程中的應(yīng)用并結(jié)合監(jiān)理工作實踐中遇到的有關(guān)問題進(jìn)行論述。

【關(guān)鍵詞】復(fù)合土釘；深基坑支護(hù)；施工；預(yù)防措施

深基坑支護(hù)工程影響整個工程的施工質(zhì)量與安全。隨著我國高層建筑的迅速發(fā)展，深基坑支護(hù)技術(shù)已成為建筑施工的一個難點、熱點問題，廣泛引起政府管理部門和設(shè)計、施工、監(jiān)理、建設(shè)等單位的高度重視，并逐漸形成為地基基礎(chǔ)的一個專門領(lǐng)域。

一、工程概況

中牟永華商務(wù)工程位于中牟老城區(qū)，東臨東廠區(qū)改建而成的居住區(qū)，南臨尼桑大道，西側(cè)為別墅區(qū)。該工程主體地上十八層，裙房五層，均設(shè)三層地下室（近似正方形布置），主體建筑西側(cè)、南側(cè)分別為1#、2#雙層汽車坡道。該工程結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)，建筑面積71321.38平米，占地面積13877.80平米。基底標(biāo)高-15.72M（局部-17.15M）。

二、場地工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

1.工程地質(zhì)條件

該工程場地地貌單元屬黃河沖洪積扇中部，地形較平坦，地面絕對標(biāo)高87.55m～88.57m。在鉆探深度范圍內(nèi)地層按其成因類型與沉積年代分為人工堆積層和第四紀(jì)沉積層兩大類，地基土主要由人工填土及第四系沖洪積成因的粘土、重粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土和砂性土及圓礫、卵石組成。地層由上而下為：

雜填土（房渣土）①：層底深度0.50～2.10m：砂質(zhì)粉土②：該層局部地段分布有粉質(zhì)粘土②1，層厚0.90～3.20m：粉質(zhì)粘土③：該層局部地段分布有粉細(xì)沙③1，砂質(zhì)粉土③2，層厚2.10～4.20m：粉質(zhì)粘土④：層厚1.20～2.70m：粉質(zhì)粘土⑤：大部地段分布有砂質(zhì)粉土⑤1，層厚5.30～6.60m：粉質(zhì)粘土⑥：大部地段分布有粘土⑥1，粘質(zhì)粉土⑥2，層厚4.40～6.30;m；細(xì)中砂⑦；層厚2.70～6.10m；卵石⑧：個別地段分布粉質(zhì)粘土⑧1，次層未揭穿，最大揭露厚度12.70，鉆至最低標(biāo)高12.62m?；A(chǔ)持力層涉及粉質(zhì)粘土⑥層，粘土⑥1層，粘質(zhì)粉土⑥層。

2.地下水特征

實測地下水兩層。第一層屬臺地潛水，靜止水位相應(yīng)標(biāo)高為82.07～83.20m（埋深4.60m~6.50m），主要接受大氣降水補給；第二層為第四紀(jì)孔隙潛水，靜止水位相應(yīng)標(biāo)高為59.24～59.62m（埋深28.10m～28.80m）。

三、支護(hù)方案選擇

1.基坑周邊環(huán)境

擬建場地為建設(shè)單位老廠區(qū)，地下范圍內(nèi)房屋基礎(chǔ)、廢棄管線較多，建筑場地的周邊環(huán)境較復(fù)雜?；颖眰?cè)開挖上口線外15M遠(yuǎn)處為一單層廠房，西側(cè)有天燃?xì)夂蜔崃Φ裙芫€，西北側(cè)有一條高壓線路，東側(cè)、南側(cè)緊鄰城市道路；西側(cè)基坑開挖范圍內(nèi)有一條廢棄污水管線及污水泵房。

2.支護(hù)方案確定

本工程開挖深度、面積均較大，根據(jù)基坑周邊環(huán)境、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、施工季節(jié)等條件和同類工程施工經(jīng)驗，本著安全可靠、技術(shù)先行、經(jīng)濟(jì)合理的原則，通過對多種支護(hù)方案的分析、對比，確定本工程的基坑支護(hù)采用復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)。

由于場地受限，按照承包單位施工組織設(shè)計及基礎(chǔ)施工現(xiàn)場平面圖，本工程土方施工分兩次完成。

主體基坑，基坑底部標(biāo)高為-15.72M（局部標(biāo)高-17.15M），基坑邊坡放坡為1：0.2（局部1：0.1），采用土釘與預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合支護(hù)；

南側(cè)和西側(cè)汽車坡道待結(jié)構(gòu)封頂后開挖施工，挖深最低處標(biāo)高為-13.9M，基坑邊坡坡度為1：0.1，采用土釘與預(yù)應(yīng)力錨桿、微型鋼管樁等聯(lián)合支護(hù)，部分為人工成孔混凝土灌注樁與預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合支護(hù)，局部采用純土釘支護(hù)。

根據(jù)工程具體情況：2#汽車坡道結(jié)構(gòu)墻體外皮距場地圍墻不足1.7M，1#汽車坡道臨近天燃?xì)狻崃艿兰颁摻罴庸^(qū)，基坑周邊變形要求嚴(yán)格且工期緊張。監(jiān)理部建議將坡道外側(cè)改做直立邊坡，2#汽車坡道不留工作面，利用護(hù)坡面層作為一側(cè)結(jié)構(gòu)模板。減少了開挖護(hù)坡施工時間，滿足了工程要求。

四、施工及有關(guān)問題的處理

本基坑采用機械大開挖?？紤]到盡量減少土方倒運和配合護(hù)坡施工，本工程采用先開挖基坑邊坡部位，首先在基坑邊5.0m范圍挖1.5m深，配合噴錨護(hù)坡施工，在等待土釘、錨桿施工期間進(jìn)行基坑中間部位大開挖。

施工過程中的及時快速支護(hù)對于基坑的穩(wěn)定性具有及其重要的影響。土方施工必須與護(hù)坡施工及降排水密切配合，本工程采用多機組、多班次、立體交叉連續(xù)施工作業(yè)，做到充分利用時間和空間。護(hù)坡施工要求必須分層次分段均衡開挖，現(xiàn)場設(shè)專人負(fù)責(zé)挖方與護(hù)坡施工的協(xié)調(diào)，控制每步的開挖深度和合理安排作業(yè)順序，做到分層分段開挖并不間斷地及時支護(hù)。每段開挖長度10～15m（根據(jù)實際情況調(diào)整挖土長度），每次挖土深度與土釘垂直間距相匹配，保證每次土方開挖的超挖量不超過550mm，一則便于土釘施工，二則避免超挖造成邊坡塌方（超挖是一個較容易被忽視而極易出事故的問題），以控制土體變形、保證邊坡的穩(wěn)定。

開挖邊坡時在保證坡面自穩(wěn)的前提下要求盡可能與設(shè)計邊坡接近，然后采用人工削坡修整，挖土后應(yīng)立即進(jìn)行土釘和噴面混凝土施工，上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計強度的70%，不允許進(jìn)行下層挖土施工。這對于限制土釘支護(hù)的變形至關(guān)重要。

錨桿、土釘與土體之間的界面粘結(jié)力使其抗拔力得以發(fā)揮作用的基礎(chǔ)，應(yīng)確保錨桿、土釘長度和注漿質(zhì)量。土釘?shù)拈_挖效應(yīng)要求一排土釘設(shè)置后應(yīng)停留一段時間，或使用早強劑、膨脹劑，使注漿體達(dá)到一定強度并與周圍土體粘結(jié)牢固后，再進(jìn)行下步開挖，這樣不但使土釘?shù)淖饔玫靡猿浞职l(fā)揮，而且保證土釘支護(hù)邊坡具有良好的工作性能，并處于穩(wěn)定狀態(tài)。

噴射混凝土可根據(jù)地層情況“先錨后噴”或“先噴后錨”（土質(zhì)松散時），通過外加速凝劑控制混凝土初凝和終凝時間，加快注漿和噴面混凝土早期強度的發(fā)展。須保證土釘與噴錨面層的牢固連接。

本工程基礎(chǔ)較深，面積大，挖土?xí)r正值雨季，施工中要求密切注意邊坡穩(wěn)定情況。開挖前按方案要求布置好觀測點，并測得初始值，基坑開挖及支護(hù)施工期間每天監(jiān)測一次，當(dāng)監(jiān)測結(jié)果變化速率較大時，每天監(jiān)測兩次。當(dāng)有事故征兆出現(xiàn)時，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測。如發(fā)現(xiàn)異常變形，應(yīng)立即停止基坑內(nèi)作業(yè)，分項原因，采取增補錨桿、還土等加固措施，確保邊坡安全。

基坑開挖要重點解決好基坑排水和基坑局部塌方問題。為防止雨季降水或基坑側(cè)壁滲水，基坑施工期間對工程周圍的地表水，應(yīng)采取有效的截水、排水、擋水措施，外延坡面1m抹平做散水面，防止地面水流入基坑內(nèi)。施工中應(yīng)對地質(zhì)勘察資料作必要的復(fù)查與補充，減少因勘察資料不全或數(shù)據(jù)有誤而導(dǎo)致的工期延誤或損失。

本工程因上層滯水含水層滲透系數(shù)小，降水難度較大，易在坑壁形成一定的懸掛水，呈現(xiàn)出水點及滲水線，基坑開挖時，采用堵排措施予以解決，即在噴護(hù)混凝土面層內(nèi)預(yù)埋塑料花管將滯水導(dǎo)出坡面，排水管長0.5～1M。根據(jù)加滲水孔并用麻與濾料填充。錨噴面深入基坑底200mm，在槽底坡角處設(shè)置排水溝、集水坑，用水泵排至槽頂排水管網(wǎng)中。

預(yù)應(yīng)力錨桿：錨固段注漿強度大于15MPa并達(dá)到設(shè)計強度等級的75%后方可進(jìn)行張拉，錨桿張拉順序應(yīng)考慮對鄰近錨桿的影響。張拉分三級張拉，第一級為20KN，第二級為40KN，第三級為60KN，分別記錄拉伸長度，張拉機表讀數(shù)為5MPa、10MPa、14.5MPa，加至設(shè)計值時，再次檢查各連接點的情況，必要時應(yīng)對節(jié)點進(jìn)行加固，待額定壓力穩(wěn)定后鎖定。

五、幾種特殊情況的處理

第一步土釘成孔施工過程中，遇到廠房基礎(chǔ)、熱力管道、排水溝道等障礙物，致使洛陽鏟成孔較困難，需做局部處理。處理措施為：對于土釘位置調(diào)整范圍小于60cm時，土釘參數(shù)不變，取消50cm超挖深度；土釘位置變化大于60cm的，土釘參數(shù)不做改變，地表增做地錨，地錨距離槽邊4m，地錨拉桿為Ф16鋼筋，地錨為Ф22鋼筋，錨固深度1.5m，用Ф16鋼筋“L”形焊接，地錨拉筋在坡頂散水位置預(yù)留接口，在第一步土釘施工完成后進(jìn)行地錨拉接。

原位置土釘成孔長度大于5的，可置入相應(yīng)土釘桿件后注漿，土釘成孔長度不足5m或因找土釘施工位置形成的虛空用素水泥漿注滿；因遇磚墻等使土釘不能垂直坡面施工時，增加土釘長度至11m.

在第一步土釘墻施工過程中，在南側(cè)局部因處理舊廠房基礎(chǔ)及排水管道，土方超挖基槽邊坡出現(xiàn)缺口，必須進(jìn)行處理。處理方法為：封堵排水管道后，將缺口下部清理出平臺，用水泥砂漿砌筑24cm磚墻，磚墻砌筑時預(yù)留土釘施工孔，待磚墻達(dá)到一定強度后，磚墻內(nèi)側(cè)用素土回填夯實，進(jìn)行土釘施工。

基坑西北側(cè)部位，原有廢棄污水管道滲漏，水位高、出水量較大，土方發(fā)生坍塌現(xiàn)象，施工中采取將土釘加密加長，錨桿、土釘注漿調(diào)整早強劑用量，噴射混凝土面層增加速凝劑等措施進(jìn)行處理。取得較好支護(hù)效果。

基坑南側(cè)部位遇有粉細(xì)砂、砂質(zhì)粉土層，土方成片剝落。為縮短清坡到支護(hù)時間，采取減小開挖分段長度、清坡后立即噴護(hù)坡面層混凝土再成孔注漿，并采取加密短土釘?shù)蛪鹤{方法（或直接打入短鋼筋），使邊坡保持了整體性，取得較好支護(hù)效果。

基坑西側(cè)有一廢棄的污水處理池，土方開挖后基坑側(cè)壁形成一個坑，坑外邊超出原坡面位置2m，加上污水處理池周圍原有回填土，致使該部位形成一段長17m，深9m土質(zhì)松散的坡面。為保證此處基坑邊坡的安全穩(wěn)定、為不影響施工場地使用，變更做法為：順原開挖線外移2m部位以1：0.2的坡度向下做護(hù)坡墻，土釘長度每根增加50cm，間距由1.5m加密至1.2m，一直做污水處理池底部標(biāo)高處。在污水處理池底部標(biāo)高處水平方向留2m寬平臺，以下護(hù)坡做法與原設(shè)計相同。平臺以上土釘鋼筋向外預(yù)留250mm，作為以后恢復(fù)坡面時加強鋼筋的接口。

六、結(jié)語

由于工程地質(zhì)情況的復(fù)雜性和復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)設(shè)計的局限性，護(hù)坡設(shè)計和施工中難免存在不足之處。只有及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)措施調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu)做法，才能防止工程事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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