陳萬鵬 李雄威

(1.常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇常州 210064;2.常州工學(xué)院 常州市建設(shè)工程結(jié)構(gòu)與材料性能研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇常州 213002)

隨著我國城市高層建筑和地下空間的發(fā)展，深基坑工程的規(guī)模和數(shù)量不斷擴(kuò)大，由于深基坑通常位于城市的中心地段，寬度和長度通常都較大，周邊建筑物以及地下障礙物和管線給支護(hù)工作帶來了諸多難題。微型鋼管樁結(jié)合錨索作為一種較新的支護(hù)結(jié)構(gòu)，以其具有對土層適用性強(qiáng)、布置靈活、施工對周圍建筑影響小、使用范圍廣、經(jīng)濟(jì)、可靠、支護(hù)深度大等顯著優(yōu)點(diǎn)，在深基坑工程中獲得了廣泛的應(yīng)用［1-4］。常州武進(jìn)萬達(dá)廣場大商業(yè)部分深基坑工程采用土釘墻與微型鋼管樁加錨桿相結(jié)合的支護(hù)體系，取得了較好的工程效果。

1 工程概況

常州武進(jìn)萬達(dá)廣場大商業(yè)部分為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地上5層，地下2層，地下建筑面積約60 000 m2，基坑開挖深度9.6 m，基坑長約270 m，寬約130 m。基坑?xùn)|側(cè)為正在施工的花園街，地下管線已埋置，為區(qū)政府重點(diǎn)工程項(xiàng)目，在花園街下為城市規(guī)劃軌道交通線，嚴(yán)禁基坑支護(hù)出用地紅線，地下室外墻至紅線距離約12 m;基坑北側(cè)為現(xiàn)有城市道路聚湖路，距離約21 m;基坑南側(cè)為市民便道，距離約15 m;西側(cè)為本項(xiàng)目的住宅工程部分?；又車鸀閳鰞?nèi)臨時(shí)道路，距離基坑?xùn)|、南、北三面的距離約為6.0 m。

根據(jù)工程地質(zhì)勘查報(bào)告，本工程土層為第四紀(jì)全新世及中、晚更新世沖積相松散沉積物?；釉O(shè)計(jì)主要涉及的土層為:①新近堆積的雜填土;②粘性土;③粉質(zhì)粘土;④粉土夾粉質(zhì)粘土;⑤粉土夾粉砂;⑥粉質(zhì)粘土，物理力學(xué)參數(shù)見表1。

場地內(nèi)的地下水主要為松散層中的孔隙水，對本工程有影響的主要為上層滯水和淺部承壓水。上層滯水主要賦存于上部土層中，水位高度在場地下1 m～2 m，常年水位變化幅度在1 m～2 m;淺部承壓水主要賦存于粉土夾粉質(zhì)粘土層中，滲透系數(shù)為K=3.48 m/d。

2 微型樁支護(hù)方案設(shè)計(jì)

根據(jù)業(yè)主要求，盡可能減少基坑支護(hù)對項(xiàng)目工期的影響，考慮場內(nèi)施工便利性和基坑安全的前提下，經(jīng)過反復(fù)比較篩選，對基坑?xùn)|、南、北三面采用放坡加土釘墻與微型鋼管樁加錨桿的組合支護(hù)體系，對基坑西側(cè)由于場地開闊，采用放坡加土釘墻的支護(hù)方案。本方案最大程度的利用了場內(nèi)現(xiàn)有的放坡空間，并充分利用到微型樁所需場地較小，施工便捷，經(jīng)濟(jì)迅速，同時(shí)壓力灌漿使微型樁與地基土緊密結(jié)合，樁和基坑周邊土體凝結(jié)成一體，增強(qiáng)基坑穩(wěn)定性。經(jīng)過力學(xué)分析以及地面?zhèn)认蛭灰坪偷缆烦两涤^測，實(shí)踐表明微型樁施工措施是有效的。

表1 物理力學(xué)參數(shù)

本基坑工程深度達(dá)9.6 m，為有效減小支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力，充分利用場地空間，在微型樁上部采用放坡加土釘墻的支護(hù)方式，土釘墻支護(hù)高度為4.0 m，在土釘墻坡腳留置1.5 m寬的施工平臺，在平臺邊布置微型樁，樁徑300 mm，間距500 mm，樁長9.0 m，內(nèi)插直徑 130 mm，壁厚 3.0 mm 的鋼管，在距微型樁頂0.5 m，1.5 m，2.5 m，3.5 m 處用 25 號槽鋼作為鋼筋混凝土橫梁骨架，把所有微型樁連成一體;每道橫梁用4道錨索錨固在土體內(nèi)。微型樁支護(hù)斷面如圖1所示，微型樁支護(hù)剖面如圖2所示。

圖1 微型樁支護(hù)斷面圖

圖2 微型樁支護(hù)剖面圖

3 微型樁的施工與現(xiàn)場監(jiān)測

3.1 微型樁施工工藝

1)成孔。本工程微型樁長設(shè)計(jì)為9.0 m深，施工成孔的深度比設(shè)計(jì)的微型樁長度深一個(gè)樁徑，但不大于0.5 m，鉆機(jī)的鉆頭應(yīng)與微型樁直徑相同?？紤]孔徑較小，采用YT150地質(zhì)鉆機(jī)成孔，采用水或泥漿作為循環(huán)冷卻鉆頭和除渣手段。在鉆進(jìn)過程中如果遇到流砂層，進(jìn)尺速度要慢，依靠巖心管在流砂層表面磨動旋轉(zhuǎn)，加上孔內(nèi)泥漿，使其孔壁表面形成泥皮，防止塌孔。在距離表面土層松散處，一般采用套管護(hù)孔套管口高出地面10 cm。2)清孔。鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，進(jìn)行清孔，主要工作時(shí)對孔內(nèi)泥漿轉(zhuǎn)換，要求達(dá)到一定相對密度泥漿水或基本達(dá)到溢出清水為止。3)安放鋼管。清孔后應(yīng)及時(shí)安放鋼管，為確保鋼管位于孔的中心，一般在鋼管上每隔2.0 m設(shè)置與孔徑大小相等的鋼筋環(huán)，焊接在鋼管上;安放好鋼管后，放入注漿導(dǎo)管，導(dǎo)管采用Dg20的鋼管。4)注漿。微型樁砂漿采用加有早強(qiáng)微膨脹劑的M30砂漿，砂漿水灰比控制在0.55 ～0.60，配合比:水∶水泥∶砂 =0.5∶1.0∶0.3(重量比)，砂采用細(xì)砂，顆粒均勻，最大粒徑不得超過0.5 mm。在微型樁注漿過程中，嚴(yán)格控制注漿壓力和注漿量，注漿壓力控制在0.8 MPa～1.2 MPa;注漿量控制在理論注漿量的3倍～5倍。注漿工藝采用從孔底水下注漿法，邊注漿邊拔注漿管。5)錨桿安裝。錨桿成孔采用干法鉆進(jìn)，防止施工用水大量滲入土體內(nèi)，成孔后應(yīng)及時(shí)放置錨桿鋼筋并注漿封閉。本工程錨桿成孔直徑為110 mm，內(nèi)置一個(gè)直徑18 mm的三級鋼筋作為錨桿。在槽鋼上墊放一塊250 mm×250 mm×30 mm的鋼板作為錨頭，用M20的螺栓和錨桿連接。

3.2 微型樁的現(xiàn)場監(jiān)測

現(xiàn)場監(jiān)測單位在基坑施工過程中對基坑微型樁頂水平位移、深層位移以及周邊道路沉降進(jìn)行了跟蹤觀測，監(jiān)測數(shù)據(jù)表明:微型樁頂側(cè)向位移實(shí)測值在14 mm～22 mm，深層位移在12 mm～20 mm，周圍沉降在10 mm～20 mm?；拥淖冃沃饕l(fā)生在基坑開挖過程中，基坑開挖完畢后，變形量明顯減小，尤其是當(dāng)?shù)叵率业匕鍧仓瓿珊?，微型樁基本不再變形，土體趨于穩(wěn)定。說明支護(hù)體系變形符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求，方案設(shè)計(jì)、施工安全可行。

4 結(jié)語

1)實(shí)測和計(jì)算表明，本支護(hù)體系在深基坑(9.6 m)支護(hù)中確實(shí)可行，同時(shí)具有變形小，支護(hù)體系占用空間小(約0.5 m)，施工設(shè)備簡單，施工速度快、經(jīng)濟(jì)高效等特點(diǎn)。2)微型樁作為深基坑圍護(hù)，相對其他施工技術(shù)措施較經(jīng)濟(jì)，噪聲小，對周圍環(huán)境干擾小，具有較好的社會經(jīng)濟(jì)效益。

［1］李連祥，李術(shù)才.基坑工程中微型樁系統(tǒng)技術(shù)［J］.地下空間與工程學(xué)報(bào)，2008，12(7):1264-1268.

［2］何德洪，付進(jìn)省，鄭 東.新區(qū)土釘墻加微型鋼管樁基坑支護(hù)技術(shù)［J］.探礦工程，2009，1(1):49-51.

［3］李 軼.樁—錨支護(hù)結(jié)構(gòu)在深基坑工程中的應(yīng)用研究［D］.南寧:廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008.

［4］孫建平，徐向東，張 鑫，等.微型樁托換技術(shù)［J］.工業(yè)建筑，1999，29(8):56-59.