劉宇光
廣東省建筑設(shè)計研究院有限公司 廣東廣州 510010
隨著城市地下工程的發(fā)展,基坑支護(hù)設(shè)計遇到的地質(zhì)條件也越來越復(fù)雜,尤其是在軟土地區(qū),土體力學(xué)參數(shù)較低,具有流塑性、觸變性等特點(diǎn),軟土地區(qū)的基坑支護(hù)設(shè)計也越來越得到重視。本文根據(jù)廣東省中山市某工程實(shí)例,總結(jié)歸納了軟土地區(qū)采用攪拌樁重力式擋墻支護(hù)需要注意的一些要點(diǎn),為類似工程提供參考。
擬建項(xiàng)目位于廣東省中山市火炬開發(fā)區(qū),設(shè)置1層地下室,基坑深度為4.35-6.05m,基坑周長約240m,基坑占地面積約3600m2,基坑外側(cè)為施工便道。
根據(jù)勘察資料,擬建場地的地層主要為填土(Qml);海陸交互相成因的(Qmc),淤泥(質(zhì)土)層;沖洪積成因(Qal+pl)的淤泥(質(zhì)土)、軟塑狀粉質(zhì)粘土、可塑狀粉質(zhì)粘土;殘積成因(Qel)的硬塑狀砂質(zhì)粘性土,下伏基巖為加里東期(Mγ3)混合花崗巖。典型地質(zhì)剖面如圖1:
圖1 典型地質(zhì)剖面圖
本項(xiàng)目為廠房群中的宿舍樓,周邊建筑物主要為在建廠房,采用管樁基礎(chǔ),無地下室,為保證工期要求,基坑外側(cè)均作為施工便道,因此不具備放坡條件,基坑底全部位于淤泥層中。
圖2 基坑支護(hù)剖面示意
綜合考慮項(xiàng)目地質(zhì)、周邊環(huán)境、開挖深度、工期計劃等因素,對于基坑深度為4.35m的區(qū)域,采用大直徑攪拌樁重力式擋墻作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),基坑內(nèi)采用大直徑攪拌樁進(jìn)行加固,攪拌樁直徑800mm,間距600mm,擋墻頂采用300mm厚壓頂板及插筋將擋墻頂連接起來。由于擋墻為懸臂結(jié)構(gòu),根據(jù)計算結(jié)果,擋墻最外排攪拌樁表現(xiàn)為受拉,通過增加微型鋼管以滿足受力要求;而擋墻內(nèi)側(cè)攪拌樁表現(xiàn)為受壓,能夠滿足受力要求。同時,為防止擋墻在淤泥層中下沉,保證止淤效果,擋墻前后排的攪拌樁需穿透淤泥層?;又ёo(hù)剖面圖如圖2。
基坑開挖至基坑底時,擋墻的水平位移較大,最大位移達(dá)到了73mm。通過現(xiàn)場踏勘,分析變形較大的主要原因是基坑外側(cè)未按照要求控制超載,工程車輛長時間在基坑頂附近行駛。后經(jīng)現(xiàn)場各參建方協(xié)商,對基坑頂進(jìn)行圍閉限載,并在靠近基坑邊有限范圍挖土卸載,通過上述措施位移達(dá)到收斂。
由于本項(xiàng)目周邊無對變形敏感的建構(gòu)筑物,環(huán)境等級較低,因此可適當(dāng)放松對變形的控制,因此雖然本項(xiàng)目基坑變形稍大,但基本能夠滿足基坑支護(hù)的安全要求。
通過現(xiàn)場踏勘,在基坑開挖后擋墻的臨空側(cè),擋墻表面存在有水平向的裂縫,經(jīng)分析主要原因是在最內(nèi)側(cè)攪拌樁位置未設(shè)置微型鋼管,雖然按照懸臂構(gòu)件的結(jié)構(gòu)模型,基坑內(nèi)側(cè)攪拌樁表現(xiàn)為受壓,但是由于上部設(shè)置壓頂板,基坑頂部變形在一定程度受到壓頂板的約束,進(jìn)而將內(nèi)側(cè)攪拌樁的受力改變?yōu)槭芾?,而攪拌樁的受拉承載力較低,因此表現(xiàn)有水平裂縫。詳見圖3。
圖3 現(xiàn)場照片
通過上述實(shí)際案例,以及項(xiàng)目出現(xiàn)的問題分析,總結(jié)如下結(jié)論,供類似項(xiàng)目參考:
(1)對于攪拌樁重力式擋墻支護(hù)型式,宜在內(nèi)側(cè)攪拌樁位置設(shè)置微型鋼管,避免局部受拉引起開裂。
(2)因軟土力學(xué)性質(zhì)較差,且具有一定的觸變和震陷的特點(diǎn),超載尤其是動載可能進(jìn)一步降低其力學(xué)指標(biāo),因此軟土地區(qū)基坑支護(hù)需嚴(yán)格控制基坑外超載。
(3)當(dāng)在淤泥層中設(shè)置攪拌樁時,宜適當(dāng)增加水泥摻入量,并摻入一定比例粉煤灰等添加劑,確保成樁質(zhì)量。