陳嬌
摘要:擬建勇達更新項目結構型式高層建筑擬采用框架—剪力墻結構,多層建筑擬采用框架結構。擬建場地內埋藏的地層主要有人工填土層、殘積層和燕山期侵入花崗巖風化層?;釉O計主要采用三軸攪拌樁進行止水,南北兩側采用土釘墻進行支護,東側采用雙排樁進行支護,西側采用樁錨支護;1號電梯井基坑主要采用土釘墻支護形式,2號電梯井主要采用放坡+掛網(wǎng)噴射混凝土進行支護。基坑開挖在基坑周邊坡頂設置安全防護圍欄,確保施工人員安全,研究結果為工程設計建設提供可靠的參數(shù)。
關鍵詞:勇達更新項目場地;工程地質特性;基坑支護設計
擬建勇達更新項目場地位于珠海市香洲區(qū)梅華西路與敬業(yè)路交匯處西南側,項目總用地面積約12325.57m2,擬建高層建筑2棟,其中南塔樓高33層(高度142.60m),北塔樓高24層(高度96.00m),結構型式高層建筑擬采用框架—剪力墻結構,多層建筑擬采用框架結構。擬建場地地貌類型為剝蝕臺地地貌。目前,地面高程約為11.50m~12.00m,基坑基底高程約為1.45m,基坑開挖深度為10.05m~10.55m,基坑總周長約為380m,基坑底面積約9308.55m2;設計標高均采用絕對標高,開挖深度均考慮至底邊墊層底標高。共有三個電梯井,其中一號電梯井開挖深度約6.55m,二號電梯井開挖深度約2.85m,三號電梯井開挖深度約1.05m,因三號電梯井開挖深度很淺,本次設計僅考慮一號、二號電梯井基坑。
1.場地工程地質條件
1.1地層情況
根據(jù)勘察資料顯示,擬建場地主要地層分述如下:
(1)素填土層號①。褐黃、褐紅色,主要由花崗巖風化殘積土回填而成,巖芯松散狀,濕,稍壓實。因場地新建拆除舊建筑,部分建筑垃圾尚未完全清除,頂部含少量建筑垃圾,填土層堆填時間10年以上。該層于場地內分布較普遍,本次勘察除G7、GK4兩鉆孔缺失外,其余各鉆孔均有揭露,厚度0.50m~1.80m,平均厚度1.05m。層底標高10.11m~11.41m。
(2)礫質粘性土層號②。褐黃、土黃、褐紅、肉紅等色,為花崗巖風化殘積土,原巖結構已破壞,長石風化為粘土,含少量礫石,巖芯泥柱狀,很濕,可塑~硬塑。在場地內分布比較廣泛,在本次勘察鉆探中都有揭露,厚度9.90m~ 26.30m,平均厚度20.48m。層頂標高10.11m~11.48m,層底標高-14.93m~0.99m。
(3)全風化花崗巖層號③。褐黃、褐紅、淺肉紅等色,巖芯為土柱狀,原巖結構可以辨別,主要的礦物成分為粘土、石英,其次為少量長石碎屑。巖石的硬度是軟巖,巖體的完整性非常破碎,巖體基本質量等級是Ⅴ類。該層在現(xiàn)場分布廣泛,本次調查的所有鉆孔均已揭露。厚度3.40m~19.80m,平均厚度10.69m。層頂標高-14.93m~0.99m,層底標高-29.41m~-4.71m。
(4)強風化花崗巖層號④。黃褐、紅褐色等,巖芯為半巖半土,用手捏容易散開,原始巖石結構清晰,主要成分為石英、長石和少量粘土,用干鉆難以鉆透。巖石的硬度是軟巖,巖體的完整性被破壞,巖體基本質量等級是Ⅴ類。該層在現(xiàn)場分布廣泛,本次調查的所有鉆孔均已揭露。厚度0.90m~34.20m,揭露厚度13.58m。層頂標高-29.41m~-4.71m,層底標高-60.92m~-14.95m。
(5)中風化花崗巖層號⑤。褐黃色、肉紅、青灰色等顏色,礦物成分為石英、長石和云母,中?;◢弾r結構,塊狀結構。風化裂隙稍發(fā)育,巖芯碎塊-短柱狀,局部為柱狀,錘擊聲脆,RQD主要為較差的、差的,局部為較好的。巖石堅硬程度為軟巖,局部為較軟或較硬巖,巖體完整程度較破碎-較完整,巖體基本質量等級為Ⅴ~Ⅳ類。該層于場地內分布普遍,本次勘察各鉆孔均有揭露,厚度均未揭穿,揭露厚度3.05m~12.20m,平均揭露厚度6.99m。層頂標高-60.92m~-14.95m。
(6)花崗巖孤石。本次勘察分別在D2等9個鉆孔于強風化花崗巖層頂及層中揭露有12個孤石,揭露厚度0.50m~2.10m,孤石巖性為中—微風化花崗巖。
1.2各巖土層物理力學指標
根據(jù)勘察報告,結合地區(qū)經(jīng)驗和基坑相關的各巖土層的主要物理力學性質見表1。
1.3水文地質
勘察期間各鉆孔均遇見地下水,地下水主要賦存于花崗巖風化裂隙帶中,為基巖網(wǎng)狀風化裂隙水,具弱承壓性。場地素填土、礫質粘性土及全、強風化花崗巖層均屬弱透水層,各土(巖石)表層富水性較差。地下水補給的主要來源是大氣降水和與地下水體相鄰的側向地下水補給,并以垂直蒸發(fā)和地下水流的形式向外排入低洼地區(qū)??辈炱陂g,地下水埋深平均約3.21m。根據(jù)水質分析報告,場地地下水環(huán)境類別(Ⅱ類環(huán)境)地下水對混凝土結構有輕微的腐蝕性。
2.基坑支護結構型式及相關技術要求
根據(jù)委托要求,考慮場地的地質條件及造價等因素,基坑設計主要采用三軸攪拌樁進行止水,南北兩側采用土釘墻進行支護,東側采用雙排樁進行支護,西側采用樁錨支護;一號電梯井基坑主要采用土釘墻支護形式,二號電梯井主要采用放坡+掛網(wǎng)噴射混凝土進行支護。
本基坑主要設計參數(shù)為:
2.1鉆孔灌注樁
基坑鉆孔灌注樁有兩種,樁錨支護段Φ1.0m@1.2m;雙排樁支護段前排樁Φ1.2m@1.4m,后排樁Φ1.0m@1.4m。
樁優(yōu)先考慮旋挖成樁工藝,也可采取沖、鉆孔成孔工藝。護坡樁頂部設置一長冠梁。支撐樁與錨桿腰梁之間設有錨桿連接。樁身混凝土為水下混凝土C30,混凝土澆筑高度不小于設計承臺梁底500mm。冠梁施工前,樁頂浮漿應鑿清。冠梁可以分段澆筑,但不留下施工縫。鉆孔樁施工偏差≤50mm,垂直度偏差≤1/150。
2.2水泥土攪拌樁
支護樁后布置一排三軸攪拌樁止水,攪拌樁直徑φ850mm,間距600mm,樁長16.5m、17.0m或21.0m,加固材料為P.0.42.5硅酸鹽水泥,水灰比1∶0,每幅三樁,套接一孔施工,單樁水泥用量150kg/m,采用兩噴兩攪工藝,在現(xiàn)狀地表施工。
2.3冠梁及腰梁
本基坑開挖與支護結構施工,應遵循“先支護后開挖”的原則。樁錨支護段冠梁截面為1200mm×1000mm(寬×高,下同),雙排樁部分前排樁冠梁截面為1200mm×1000mm,后排樁冠梁截面為1000mm×1000mm,錨索腰梁截面為異形。各梁砼等級均為C30。
2.4預應力錨索
預應力錨索采用套管跟進機械成孔法,成孔直徑為150mm,孔的直徑是150mm,錨索采用低松弛高強度鋼鏈(fptk=1860MPa),錨索的規(guī)范是2~3×7Φ5;在預應力錨索上覆蓋相同直徑的波紋塑料管進行保護,在安裝前應仔細清除錨索表面的油漬和銹斑。錨索孔位置允許偏差:水平方向100mm,垂直方向50mm;傾角允許偏差為1%;長度允許誤差為50mm;孔深應超過設計長度0.5m;終孔后應認真清孔,直至孔口流出清水為止。
錨索自由段、錨頭需采用Ⅱ級簡單防腐保護構造,錨頭采用過渡管,錨具涂刷防腐油脂,自由段可采用注入油脂的波紋護套,防腐措施及要求參考《巖土錨桿(索)技術規(guī)程》(CECS22-2005)執(zhí)行。只有當錨的強度大于75%時才能鎖定錨。每根錨索應先預張1.1倍的拔出力標準值,然后卸至鎖定載荷進行鎖定。
2.5鋼筋土釘施工
①土釘放點位置準確,孔位偏差±20mm;②土釘拉筋采用1Ф22鋼筋,等級HRB400,并按設計每隔2.0m設置導中支架;③土釘入射角為25°,按1.5m×1.2m進行布置;④土釘注漿采用M30水泥漿,可添加適量早強劑,水泥漿采用攪拌機拌和,隨伴隨用。注漿時注漿壓力不小于2.0MPa,并增加穩(wěn)壓時間,使?jié){液從錨管壁外溢出;⑤灌漿前應清理孔內殘留或疏松的廢土;注漿時應將注漿管插入距孔底350mm處,并從孔底處注漿;⑥若坡面土層疏松,漏漿嚴重,注漿后應及時補漿;⑦土釘錨固點呈梅花形布置。
2.6噴砼護面
坡頂放坡坡面掛φ8@200×200鋼筋網(wǎng),噴射砼C20,厚度80mm;支護樁樁間掛φ6@200×200鋼筋網(wǎng),噴射砼C20,厚度80mm。
噴砼面層施工順序:施工準備→挖土、清坡→扎筋、掛網(wǎng)→噴砼→養(yǎng)護、下層(段)工程面施工→分項工程竣工驗收。
2.7連系板
雙排樁采用厚板連接,板厚1.0m,雙層雙向配筋,兩梁之間Φ25@160;縱向Φ20@200。
3.基坑支護結構使用鋼材說明
(1)基坑支護鉆孔灌注樁、加勁筋及冠梁、腰梁、內支撐梁、連系梁主筋均采用HRB400。
(2)基坑支護結構所有箍筋及掛網(wǎng)鋼筋采用HPB300。
4.基坑截水、施工降排水控制設計
(1)本工程采用直徑φ850@600三軸攪拌樁止水。
(2)基坑主要排水系統(tǒng)設置:①設坡頂排水溝渠和坡底排水溝渠,提供的截面尺寸設坡頂和坡底排水溝渠都是350mm×400mm;集水井1000×1000×1000;②基坑內的水經(jīng)集水井排至基坑頂部的排水溝內;③頂部的排水溝邊坡的排水的三級沉淀池過濾排入市政管道。
5.土方開挖方案及技術要求
(1)基坑土方開挖的原則。每層土方開挖必須在上部支撐結構強度達到設計要求后進行。開挖及裝運過程中施工機械、車輛等嚴禁碰撞腰梁及支護樁等支護結構。(2)基坑的分區(qū)原則。整個基坑可分為兩個主要區(qū)域,即“外圍區(qū)域”(基坑支護工作區(qū)約8m,基坑支護的底線)和“中心區(qū)”(相對自由開挖區(qū))“外圍區(qū)”向“中心區(qū)”撤退。(3)中心區(qū)土方施工原則。當基坑開挖到基坑支護結構的施工面時,分層開挖厚度不應大于1.5m,開挖面不應超過支撐結構面0.4m。(4)周邊區(qū)施工原則。周圍地區(qū)必須符合基坑支護土方開挖的要求,基坑必須分層開挖。斷面長度為20m~25m,允許跳挖。每次進行多次挖掘。為了減少基坑側壁的變形,各區(qū)段之間的間距大于15m。(5)雙排樁段土方開挖分層分段進行,分層開挖深度不大于1.0m,分段長度不大于15m,并及時對樁間圖采取掛網(wǎng)噴射措施,避免樁間土流出。(6)在基坑周邊坡頂設置安全防護圍欄,確保施工人員安全。
6.質量檢驗
(1)噴射混凝土試塊每500m2設置一套,每套試塊不得少于三塊。500m2以下的獨立項目,抽樣不少于一套。
(2)支護樁的質量檢驗應按下列規(guī)定進行:①采用低應變測量法對樁身結構完整性進行檢驗,檢驗量為樁總數(shù)的20%,且不少于5根;②當采用變分試驗法確定樁身缺陷可能影響樁的水平承載力時,應采用鉆芯法進行補充試驗。試驗次數(shù)為總樁數(shù)的1%,且不少于3根。
(3)樁間止水攪拌樁應采用鉆芯法進行成樁完整性和樁身水泥土強度檢測,檢測數(shù)量不少于攪拌樁總數(shù)的1%,且不少于5根,樁身水泥土28d無側限抗壓強度不小于0.8MPa。
(4)預應力錨索應進行抗拔承載力檢測試驗,最大試驗荷載為1.4Nk(Nk為錨索抗軸向抗拔力標準值),檢測數(shù)量不少于各類型錨索總數(shù)的5%,且不少于3根。
(5)檢查鋼筋混凝土內支撐梁的外觀質量及其是否達到齡期及其強度。其他如鋼筋、水泥、混凝土等未列出檢測項目均參考相關規(guī)范及規(guī)程進行。
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