馬英麗
(上海中房建筑設(shè)計(jì)有限公司 200021)
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展,各個(gè)城市高樓林立,高層建筑越來(lái)越多,這些建筑的附屬空間為深基坑支護(hù)提供了很好的工程案例。比如地下停車場(chǎng),超市,倉(cāng)庫(kù)等,都需要很深的地下基坑,加上地下管線,人防,地下室,地鐵車站等的修建,人們逐漸認(rèn)識(shí)到深基坑工程的危險(xiǎn)性,如何能夠有效的提高基坑的穩(wěn)定性,受到人們的廣泛關(guān)注。排樁支護(hù)是當(dāng)前支護(hù)結(jié)構(gòu)中最為常見(jiàn)的一種,不僅自身的支護(hù)能力強(qiáng),還可以與錨桿支護(hù),地下連續(xù)墻支護(hù)等結(jié)合起來(lái),形成復(fù)合支護(hù)體系,這從很大程度上保證了深基坑支護(hù)的安全穩(wěn)定,保證基坑周邊環(huán)境和人們的安全。
當(dāng)前很多城市都采用排樁進(jìn)行深基坑的支護(hù),排樁支護(hù)已經(jīng)取得了很好的經(jīng)濟(jì)效果,從排樁的布置方式來(lái)看,一般有三角形布置、丁字形布置、矩形布置、梅花形布置等,排樁和冠梁一起形成穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu),從受力上來(lái)看,排樁支護(hù)擁有以下特點(diǎn):一是排樁支護(hù)整體受力較為協(xié)調(diào),尤其是連梁的作用,讓整個(gè)排樁和土體變形能夠?qū)崿F(xiàn)有效的約束,二是排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)和連梁組成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的靜定結(jié)構(gòu),讓整個(gè)支護(hù)能夠保證強(qiáng)大的整體剛度和強(qiáng)度,三是排樁支護(hù)會(huì)形成明顯的土拱效應(yīng),可以從很大程度上改變側(cè)向土壓力,讓基坑支護(hù)有強(qiáng)大的支護(hù)效果。四是懸臂排樁方便施工和機(jī)械挖土,能夠從很大程度上提高施工效率,而且整個(gè)排樁支護(hù)的造價(jià)較低。
排樁支護(hù)擁有很多的優(yōu)點(diǎn),比如可以節(jié)約工期,整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度較高,便于和其它支護(hù)形式進(jìn)行復(fù)合支護(hù),整個(gè)排樁支護(hù)的排列方式多種多樣,便于靈活布置等,當(dāng)然,排樁支護(hù)也有其缺點(diǎn),比如施工復(fù)雜,對(duì)施工場(chǎng)地要求較高,排樁支護(hù)的造價(jià)相比錨桿支護(hù)造價(jià)要高,而且排樁支護(hù)的最大弊端是對(duì)地下水的隔斷能力較弱,需要和其它隔水設(shè)施一同使用,因此,在工程上使用排樁支護(hù)時(shí),要充分考慮工程的地質(zhì)特點(diǎn)和適用情況,對(duì)排樁支護(hù)的適用性要結(jié)合實(shí)際工程,避免出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn),地下水滲漏等情況。
對(duì)于排樁支護(hù)來(lái)說(shuō),其適用范圍根據(jù)其分類的不同而不同,對(duì)于柱列式排樁來(lái)說(shuō),當(dāng)邊坡土質(zhì)較好,地下水位不影響其支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)候,可以利用土的拱形作用,以稀疏的鉆孔罐注樁和挖孔灌注樁作為整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)。對(duì)于連續(xù)排樁支護(hù),如果土質(zhì)松軟,就很難形成土拱效應(yīng),支護(hù)的樁就應(yīng)該連續(xù)密排,并在樁之間形成樹(shù)根樁,或者采用高壓噴射槍在樁之間形成防滲隔斷的帷幕,也可以采用鋼板樁或者板樁進(jìn)行連續(xù)排列。對(duì)于組合的排樁支護(hù),其應(yīng)用的范圍比較廣泛,在地下水較為豐富的地區(qū),可以采用排樁和止水帷幕結(jié)合的方式,水泥攪拌樁組成防滲隔墻,也可以采用高壓旋噴樁組成防滲隔墻,頂部采用圈梁,對(duì)于開(kāi)挖深度較大,一般在10米以上的基坑,采用排樁加錨桿的方法,設(shè)置2-3道錨桿支撐,這樣就可以增加排樁的支護(hù)強(qiáng)度,有時(shí)候也可以采用地下連續(xù)墻加排樁的方法,既能夠排除地下水的影響,還可以增強(qiáng)地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
本工程位于某縣區(qū)秀峰路西北側(cè),整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地標(biāo)高為-0.6米,地下兩層,土方開(kāi)挖深度為10米,底板墊層標(biāo)高為-10.6米,本基坑北面為正在使用的住宅樓,根本無(wú)法進(jìn)行放坡,周圍大小建筑林立,沒(méi)有高壓線和重要管道,主要的地層情況從上到下依次為雜填土、粉質(zhì)粘土、碎石、粉質(zhì)粘土、沙質(zhì)粘土、強(qiáng)風(fēng)化巖,根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告,整個(gè)地質(zhì)環(huán)境內(nèi)地下水較少,因此,可以采用排樁支護(hù)結(jié)構(gòu),保證基坑安全。
根據(jù)建筑基坑設(shè)計(jì)規(guī)范,排樁支護(hù)主要要符合基坑穩(wěn)定性等要求,首先建立計(jì)算模型,然后對(duì)整個(gè)基坑周圍的土壓力進(jìn)行計(jì)算,合理的確定土壓力值。繼而對(duì)排樁的嵌固深度進(jìn)行計(jì)算,一般來(lái)說(shuō),在粘性土中不得小于0.6倍的基坑深度。最后,還要合理的確定鋼架梁的穩(wěn)定性,確定排樁的間距,確定錨桿的數(shù)量和間排距。
本基坑北部的支護(hù)采用排樁支護(hù),其余部位能夠采取放坡的,盡量的采用放坡,節(jié)約基坑支護(hù)的成本,分別采用直徑為 900的灌注樁。整個(gè)樁長(zhǎng)根據(jù)地質(zhì)環(huán)境確定??紤]到樁排距的影響,因此要合理的確定樁的排距。根據(jù)土壓力理論,排樁支護(hù)中土壓力的變化是樁之間的土引起的,如果土壓力分布合理,排樁就可以很好的發(fā)揮作用,排樁之間可以很好的組成一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),當(dāng)然,如果排距過(guò)大的話,就很難傳遞土壓力,最終影響到樁的支護(hù)效果。本工程的樁距采用1.5米的長(zhǎng)度,樁頂標(biāo)高為-2.4米,樁的各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)均能夠滿足要求,根據(jù)相關(guān)理論研究計(jì)算,整個(gè)樁的參數(shù)可以滿足基坑穩(wěn)定的需要。
對(duì)于整個(gè)排樁支護(hù)的施工來(lái)說(shuō),首先要確定合理的施工方案,本工程根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和工程特點(diǎn),安排的施工順序如下:首先進(jìn)行沖孔灌注樁的施工,將樁的冠梁進(jìn)行施工完畢后,開(kāi)始進(jìn)行基坑的場(chǎng)地平整,然后進(jìn)行土方開(kāi)挖,采用機(jī)械開(kāi)挖和人工開(kāi)挖結(jié)合的方式挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高,進(jìn)行整個(gè)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)施工,最后進(jìn)行土方分層回填。
由于本工程的地質(zhì)情況比較復(fù)雜,在施工過(guò)程中為防止出現(xiàn)孔壁坍塌,必須采取隔樁施工,在灌注混凝土完成一段時(shí)間后,進(jìn)行跳樁成孔,孔底部的沉渣厚度必須在5cm以內(nèi)。對(duì)于樁身頂部的混凝土必須高于1米,避免由于混凝土內(nèi)的拌合物不均勻而影響樁身的強(qiáng)度。樁身頂部的連梁的混凝土強(qiáng)度和鋼筋保護(hù)層厚度必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定,縱向鋼筋必須貫通,整個(gè)鋼筋網(wǎng)接頭的位置必須錯(cuò)開(kāi)。
在土方開(kāi)挖過(guò)程中,一定要遵循先支后挖等原則,機(jī)械開(kāi)挖不得觸動(dòng)底部30cm處的土,必須由人工進(jìn)行修整開(kāi)挖,隨挖隨進(jìn)行混凝土墊層的施工,為避免基坑滲水或失穩(wěn),在進(jìn)行基礎(chǔ)墊層施工時(shí),要加快進(jìn)度,基礎(chǔ)墊層要緊抵支護(hù)結(jié)構(gòu)。在完成基礎(chǔ)施工完畢后,及時(shí)進(jìn)行土方回填,回填土方本工程要分層分段對(duì)稱回填,整個(gè)土方回填完畢后的壓實(shí)系數(shù)不低于0.94 。為了防止基坑坍塌,在基坑冠梁2米內(nèi)嚴(yán)禁堆載,嚴(yán)禁車輛通行,嚴(yán)禁堆放土方。
排樁施工完畢后要加強(qiáng)監(jiān)測(cè),整個(gè)監(jiān)測(cè)方案由監(jiān)測(cè)單位提出,設(shè)計(jì)單位審核完成簽字后進(jìn)行基坑監(jiān)測(cè),根據(jù)本工程的要求,基坑的監(jiān)測(cè)要能夠滿足一級(jí)基坑的變形度要求,分別在基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)完成后對(duì)其不同的部位進(jìn)行監(jiān)測(cè),主要監(jiān)測(cè)其水平位移,基坑的傾斜,周圍建筑物的沉降,地下水位的變化等內(nèi)容, 并將監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施。本工程經(jīng)過(guò)基坑監(jiān)測(cè)后發(fā)現(xiàn),整個(gè)基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠滿足要求,所有的沉降值和變形值均在合理的范圍,能夠滿足工程的需要。
排樁支護(hù)在我國(guó)深基坑支護(hù)中非常重要,近年來(lái)已經(jīng)成為工程界研究的重點(diǎn),利用排樁和錨桿等支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合,更是加大了排樁支護(hù)的應(yīng)用范圍,本工程主要研究排樁支護(hù)的特點(diǎn),對(duì)排樁支護(hù)的應(yīng)用范圍進(jìn)行了概述,并對(duì)排樁支護(hù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述。利用某工程案例,對(duì)排樁施工中的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了分析,并對(duì)排樁支護(hù)的工程結(jié)果進(jìn)行了監(jiān)測(cè),希望通過(guò)本文的研究,能夠引起人們對(duì)排樁支護(hù)中的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)的重視,加強(qiáng)整個(gè)施工過(guò)程的管理,為工程的安全生產(chǎn)提供方便。