论文部分内容阅读
摘要:华亨、邕江御景项目一期基坑支护工程位于南宁市老城区中心,距邕江大堤50多m,地质条件极差,淤泥质土厚达3.30m-21.30m。多呈软塑或流塑状态,属于典型滩涂工程,而且基坑的北面距离商业街壮志路,国家文物建筑物仅20多m,所以深基坑对支护要求很高。
关建词:邕江御景;沿江滩涂;深基坑;技术施工
前言
本项目为集商场、办公、住宅为一体的都市综合体建筑。一期工程为1栋,设地上31层地下2层地下室,另一栋地上34层,地下2层地下室。一期工程用地1.23万㎡,建筑面积约10万㎡,该基坑总开挖周长475米,开挖面积9482㎡,开挖深度10m,采用预应力钢筋土管桩基础,(详图1、图2)。本工程重要性等级为一级,场地复杂性程度等级二级,地基复杂程度等级为二级,基坑工程安全等级为一级。
1、地质条件
根据岩土工程勘察报告,建筑场地地层由上而下分布有:
(1)杂填土(Q4ml)杂色,松散稍湿,主要由粘性土组成,夹有碎砖、碎石等建筑废料,局部有少量有机腐植质。该层厚度较大,均匀性差,为新近填土,属高压缩性,全场分布层厚3.00~6.00m。
(2)素填土(Q4ml)褐黄、灰黄、黄色、松散、稍湿主要由粘性土组成,固结性差,局部夹灰白色白色高岭土条纹,含较多黑色锰质氧化物,局部夹粉质粘土及粉砂,属高压缩性土层。该层厚0.4m~4.20m
(3)淤泥質土(Q3ml)灰色,深灰色,灰黑色,软塑一流塑,湿—很湿,以粘性土为主,底部夹少量砾石,含大量腐植质具有腥臭味,夹粉砂质,该层全场分布、均匀性较差层厚3.30m—21.30m。
(4)粉砂(Q3ml)褐黄色,棕黄色、黄色
稍密—中密,很湿—饱和,以粉砂为主,局部夹溥层粉土,含铁锰质氧化物,粉砂主要成份为石英为燧石,砾石主要分布在底层。该层分布于大部分场地,层厚0.50m~5.70m。
(5)圆砾(Q3al):灰黄色、灰白色、中密、局部顶部松散、饱和、磨圆度较好,呈亚圆状,砾石含量的60%,一般粒径2-30mm 大者40-60mm 主要成份为石英、燧石条。颗粒间由砂粒填充,颗粒级配良好,该层厚度变化,均匀性较差,局部缺少,揭露厚度0.30m-7.00mm。
(6)强风化泥质结构(E),灰、浅灰、青灰色等密实、粉砂质结构,厚度有一巨厚层构造,含少量钙质结构,与粉砂岩,泥岩呈互层状产出,冲水钻岩芯易被磨碎,呈粉砂状,分布于大部分场地,属低压缩性极软岩,岩体较完整,岩体基本质量等级为V级,层厚为0.60m-5.90m。
(7)强风化泥岩(E):灰,褐灰,表灰色等,厚层有一巨厚层构造,土质细腻,遇水易软化,断口有光泽,岩芯呈柱状,属低压缩性极软岩,岩体较完整,岩体质量等级为V级,厚度0.4m—12.20m。
(8)中风化泥岩(E):灰,深灰,兰色等,巨厚层构造土质细腻,局部夹钙结核,岩芯量柱状,属极软岩,岩体基本质量等级为V级,厚度为8.00m—20.60m。
2、水文地质条件
根据勘察报告,地下水主要为上层滞水和孔隙潜水:
(1)上层滞水,主要存在于第四层的杂填土○1层,主要为大气降水及附近居民生活用水补给。
(2)孔隙潜水:主要赋存于粉砂○4层中,与邕江有密切水力联系,含水层厚度大,具有承压性,水量较丰富。本次勘察期间测得钻孔初见,水位标高为52.46m—59.32m,稳定水位高为61.2m—64.51m。
根据水文地竞资料统计数据,南宁市10年一遇洪水位为76.39m;20年一遇洪水位77.81m;百年一遇最高洪水为80.89m。场地孔隙潜水(孔隙承压水)受邕江水位涨落影响变化,年水位变化幅度均在3。0m-0.7m之间。基坑开挖主要受填土层含水影响,并且基坑周边存在旧城区重要管线影响。为了保证基坑干燥的工作环境及保证周边管线的安全,需要对基坑周边采取截水,同时在基坑内设置集水井及排水沟进行坑内地下水排除。
3、基坑支护方案
两种降低成本支护方式:
(1)基坑靠壮志路侧一段因靠近道路和商铺、文物建筑,支护受力较大所以采用土钉墙结合双排钻孔灌注桩支护方案,从标高68.5m—72.5m(原地面)放坡1:0.25设置之排锚杆,Φ22钢筋锚杆长L:8—11m间距1.3m,梅花形布置,垂直坡面Φ8与Φ16钢筋,间隔200mm×200mm面层采用100厚C20喷射混凝土。在标高68.5m设宽3.3m平台垂直采用Φ800双排C30砼支护桩,排距2.0m桩间距1.6m,桩长17.5m。桩顶1000×800㎜,C25钢筋土冠梁,梁间采用800×500㎜厚C20混凝土过梁链接。
(2)基坑其余三个侧面采用土钉墙结合水泥深层搅拌桩支护方案在69.0m—72.50m(原地面)按1:1放坡,坡面挂14#铁丝网啧射50mm厚C20混凝土,在69.0m标高处设宽1.5 m平台,施工两排Φ500mm深层水泥,土搅拌桩,桩间距450mm,排距400mm,桩长10m,从69.0m—64.50m(基坑底)设置三排锚杆,Φ22钢筋锚杆L=8-11m,间距1.3m,梅花形布置,面层采用100mm厚C20啧射混凝土。
4、主要工程施工工艺技术
4.1土方开挖
土方开挖前,进行现场勘察,摸清工程情况,地质、水文情况,以及地下性埋设物,电缆线路、上下管道、煤气管道,邻近建筑等情况,以便有针对性的采取安全措施。
土方工程采用机械开挖和人工修整,严格按照要求进行分步作业,每层土方开挖深度控制在2m左右,一般每层挖至该层土钉锚杆下方0.3m,每段开挖长度为25-30m,对于护坡桩支护区的土方,要在桩体混凝土强度达到100%设计值后方可进行开挖。土方开挖时要做到边开挖边修坡的方法施工。确保开挖的尺寸符合要求,土方运输坡的方法应考虑到坑内运输道路强度,必要时,垫上废砖碴,砼块,铺上钢板,以确保运输安全畅通。整个基坑土方开按要统筹合理安排工序,完成一段支护施工再进行临近工段边坡的施工。
基坑开挖的同时,场地照明,积水排放及时跟进,当基坑内水量较多影响到第二步土方的开挖时,应在坑内设置积水池对积水集中抽排,并启动降水井降水。
4.2降水井降水
基坑内四周设置8口降水进和5日水位观测进,降水进孔径为600mm,管径200mm,孔深根据实际钻孔后入圆砾层参数确定。井管采用Φ200mm钢管和缠绕丝包网填砾过滤器。降水前必须进行群井抽水实验,确定抽水总量,验证排水供电能力,检验除水效果,降水期间,管理人员24小时值班,对降水井水泵运行状态,电路运行状态严密监控。对地下水动态定时观察测量,及时掌握地下水动态信息,指导降水,防止地下水位降深过大或不足确保基坑和邻近建筑安全。
4.3支护桩施工
本工程支护桩条用长螺旋钻孔压灌钢筋混凝土桩施工工艺,采用长螺旋钻机成孔,提钻时间用砼泵压灌混凝土至桩顶标高后,下设钢筋笼的一种新型的成桩工艺,施工前先复核测量基线,水准点及桩位,桩面就位必须铺垫平衡,主塔垂直稳定牢固,钻头对准桩位。成孔过程中要求孔壁垂直,确保桩径达到设计要求,钢筋要求,钢筋严格按设计图纸下料,主筋,定位筋采用II级钢、篐筋,螺旋采用I级圆钢,用绞成环状和圆形焊接成型。混凝土等级C30,主筋砼保护层厚度50mm,砼坍落度控制在22-25mm之间,混凝土压灌至设计标高后,继续泵送20-25秒后停泵以保证超灌的要求,钢筋笼吊装过程中,严格控制钢筋笼的重直度,采用人工导正,机械捣至设计标高,支护桩施工完成后进行桩顶过梁,冠梁施工,施工时应注意凿去超灌的和杂质部分混凝土确保质量。
4.4深层搅拌桩
深层搅拌桩是利用水泥作为固化劑,通过PH-5型深层搅拌钻机,在地基深部就地将软粘土与水泥强制拌和使软地基硬结成有一定强度的水泥加固土。
本工程设计的搅拌桩径Φ500mm,双排布置合计约1200根,桩长10m,采用P042.5mPa水泥,水泥掺入量12%水泥掺入量12%,水泥浆水灰比控制为0.45-0.5,桩身设计强度等级1.5mPa。深层搅拌桩施工要点:按设设计图纸文件,形成施工平台,平台高程误差控制在±15cm范围内,搅拌机沿导架下沉,偏斜率不应大于1%,墙深偏差不得小于设计深度,搅拌桩压浆参数,浆流量30L/min,提升速度0.50-1.0m/min,在搅拌压浆过程中,及时准确填写施工记录。搅拌桩施工完成7天以后,方可进行土方开挖。
4.5钢筋混凝土支护桩间护壁施工。
钢筋混凝土支护桩施工完成后达到设计强度70%以上强度后开始挖土完成,待人工清理桩间土露出25-30mm桩身后,立刻在桩间挂钢板网,喷射混凝土C20,50mm厚封闭,每@1000mm设塑料管Φ25泄 水管/根。
4.6基坑支护的监测
对土体的位移及沉降进行监测,监测内容及监测工作测试技术要如下:
⑴ 基坑周边环境的监测各观测点面置应以全面查明建(构)物在全部施工过程中的沉降为目的,工作贯穿整个开挖施工过程专设17个监测点,并根据沉降变化情况适当加密或减少观测次数。
⑵ 土体深层水平位移,共设10个孔,孔深10m,控制最大值50mm,连续3d速率4mm/d,监测频率,挖土期间1次/d,其余时间1次/(3)d,异常情况跟踪加大监测。
⑶ 桩顶水平位移,沉降;每15m设1个观测点,控制最大值25mm,连续3d。速率4mm/d。监测频率:挖土期时1次/d,其余时间1次/(3)d,异常情况跟踪观测。
⑷ 土钉墙抗拔试验,在土钉中随机抽取2组,每组3根,注浆18 进行抗拔试验,结果应符合设计抗拔值。
⑸ 基坑开挖期间,随着工程进展,挖土施工的深入,支护结构受到土埌侧压力和周边施工的作用,深层土体水平位移严格监测,本工程深层土体的水平位移最大达37mm,桩顶位移最大值累计达到22mm,监测数据均小于预警值,达到设计要求。
5 结语
在整个施工期间,按照基坑支护工程施工组织设计加大管理力度,对每个分部分项工程严格进行跟踪检查和落实,做好资料收集和分析工作,同时结合施工现场的特殊情况,对原方案考虑不周全的环节及时做出整改,从而以保证整个基坑支护工程方案顺利实施。从2009年3月工程开工到2009年11月基坑回填完成历经8个月的考验,整个边坡稳定,土钉墙和支护桩变形在预定的控制范围内,确保了施工质量和安全,取得了良好的效果。
注:文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开
关建词:邕江御景;沿江滩涂;深基坑;技术施工
前言
本项目为集商场、办公、住宅为一体的都市综合体建筑。一期工程为1栋,设地上31层地下2层地下室,另一栋地上34层,地下2层地下室。一期工程用地1.23万㎡,建筑面积约10万㎡,该基坑总开挖周长475米,开挖面积9482㎡,开挖深度10m,采用预应力钢筋土管桩基础,(详图1、图2)。本工程重要性等级为一级,场地复杂性程度等级二级,地基复杂程度等级为二级,基坑工程安全等级为一级。
1、地质条件
根据岩土工程勘察报告,建筑场地地层由上而下分布有:
(1)杂填土(Q4ml)杂色,松散稍湿,主要由粘性土组成,夹有碎砖、碎石等建筑废料,局部有少量有机腐植质。该层厚度较大,均匀性差,为新近填土,属高压缩性,全场分布层厚3.00~6.00m。
(2)素填土(Q4ml)褐黄、灰黄、黄色、松散、稍湿主要由粘性土组成,固结性差,局部夹灰白色白色高岭土条纹,含较多黑色锰质氧化物,局部夹粉质粘土及粉砂,属高压缩性土层。该层厚0.4m~4.20m
(3)淤泥質土(Q3ml)灰色,深灰色,灰黑色,软塑一流塑,湿—很湿,以粘性土为主,底部夹少量砾石,含大量腐植质具有腥臭味,夹粉砂质,该层全场分布、均匀性较差层厚3.30m—21.30m。
(4)粉砂(Q3ml)褐黄色,棕黄色、黄色
稍密—中密,很湿—饱和,以粉砂为主,局部夹溥层粉土,含铁锰质氧化物,粉砂主要成份为石英为燧石,砾石主要分布在底层。该层分布于大部分场地,层厚0.50m~5.70m。
(5)圆砾(Q3al):灰黄色、灰白色、中密、局部顶部松散、饱和、磨圆度较好,呈亚圆状,砾石含量的60%,一般粒径2-30mm 大者40-60mm 主要成份为石英、燧石条。颗粒间由砂粒填充,颗粒级配良好,该层厚度变化,均匀性较差,局部缺少,揭露厚度0.30m-7.00mm。
(6)强风化泥质结构(E),灰、浅灰、青灰色等密实、粉砂质结构,厚度有一巨厚层构造,含少量钙质结构,与粉砂岩,泥岩呈互层状产出,冲水钻岩芯易被磨碎,呈粉砂状,分布于大部分场地,属低压缩性极软岩,岩体较完整,岩体基本质量等级为V级,层厚为0.60m-5.90m。
(7)强风化泥岩(E):灰,褐灰,表灰色等,厚层有一巨厚层构造,土质细腻,遇水易软化,断口有光泽,岩芯呈柱状,属低压缩性极软岩,岩体较完整,岩体质量等级为V级,厚度0.4m—12.20m。
(8)中风化泥岩(E):灰,深灰,兰色等,巨厚层构造土质细腻,局部夹钙结核,岩芯量柱状,属极软岩,岩体基本质量等级为V级,厚度为8.00m—20.60m。
2、水文地质条件
根据勘察报告,地下水主要为上层滞水和孔隙潜水:
(1)上层滞水,主要存在于第四层的杂填土○1层,主要为大气降水及附近居民生活用水补给。
(2)孔隙潜水:主要赋存于粉砂○4层中,与邕江有密切水力联系,含水层厚度大,具有承压性,水量较丰富。本次勘察期间测得钻孔初见,水位标高为52.46m—59.32m,稳定水位高为61.2m—64.51m。
根据水文地竞资料统计数据,南宁市10年一遇洪水位为76.39m;20年一遇洪水位77.81m;百年一遇最高洪水为80.89m。场地孔隙潜水(孔隙承压水)受邕江水位涨落影响变化,年水位变化幅度均在3。0m-0.7m之间。基坑开挖主要受填土层含水影响,并且基坑周边存在旧城区重要管线影响。为了保证基坑干燥的工作环境及保证周边管线的安全,需要对基坑周边采取截水,同时在基坑内设置集水井及排水沟进行坑内地下水排除。
3、基坑支护方案
两种降低成本支护方式:
(1)基坑靠壮志路侧一段因靠近道路和商铺、文物建筑,支护受力较大所以采用土钉墙结合双排钻孔灌注桩支护方案,从标高68.5m—72.5m(原地面)放坡1:0.25设置之排锚杆,Φ22钢筋锚杆长L:8—11m间距1.3m,梅花形布置,垂直坡面Φ8与Φ16钢筋,间隔200mm×200mm面层采用100厚C20喷射混凝土。在标高68.5m设宽3.3m平台垂直采用Φ800双排C30砼支护桩,排距2.0m桩间距1.6m,桩长17.5m。桩顶1000×800㎜,C25钢筋土冠梁,梁间采用800×500㎜厚C20混凝土过梁链接。
(2)基坑其余三个侧面采用土钉墙结合水泥深层搅拌桩支护方案在69.0m—72.50m(原地面)按1:1放坡,坡面挂14#铁丝网啧射50mm厚C20混凝土,在69.0m标高处设宽1.5 m平台,施工两排Φ500mm深层水泥,土搅拌桩,桩间距450mm,排距400mm,桩长10m,从69.0m—64.50m(基坑底)设置三排锚杆,Φ22钢筋锚杆L=8-11m,间距1.3m,梅花形布置,面层采用100mm厚C20啧射混凝土。
4、主要工程施工工艺技术
4.1土方开挖
土方开挖前,进行现场勘察,摸清工程情况,地质、水文情况,以及地下性埋设物,电缆线路、上下管道、煤气管道,邻近建筑等情况,以便有针对性的采取安全措施。
土方工程采用机械开挖和人工修整,严格按照要求进行分步作业,每层土方开挖深度控制在2m左右,一般每层挖至该层土钉锚杆下方0.3m,每段开挖长度为25-30m,对于护坡桩支护区的土方,要在桩体混凝土强度达到100%设计值后方可进行开挖。土方开挖时要做到边开挖边修坡的方法施工。确保开挖的尺寸符合要求,土方运输坡的方法应考虑到坑内运输道路强度,必要时,垫上废砖碴,砼块,铺上钢板,以确保运输安全畅通。整个基坑土方开按要统筹合理安排工序,完成一段支护施工再进行临近工段边坡的施工。
基坑开挖的同时,场地照明,积水排放及时跟进,当基坑内水量较多影响到第二步土方的开挖时,应在坑内设置积水池对积水集中抽排,并启动降水井降水。
4.2降水井降水
基坑内四周设置8口降水进和5日水位观测进,降水进孔径为600mm,管径200mm,孔深根据实际钻孔后入圆砾层参数确定。井管采用Φ200mm钢管和缠绕丝包网填砾过滤器。降水前必须进行群井抽水实验,确定抽水总量,验证排水供电能力,检验除水效果,降水期间,管理人员24小时值班,对降水井水泵运行状态,电路运行状态严密监控。对地下水动态定时观察测量,及时掌握地下水动态信息,指导降水,防止地下水位降深过大或不足确保基坑和邻近建筑安全。
4.3支护桩施工
本工程支护桩条用长螺旋钻孔压灌钢筋混凝土桩施工工艺,采用长螺旋钻机成孔,提钻时间用砼泵压灌混凝土至桩顶标高后,下设钢筋笼的一种新型的成桩工艺,施工前先复核测量基线,水准点及桩位,桩面就位必须铺垫平衡,主塔垂直稳定牢固,钻头对准桩位。成孔过程中要求孔壁垂直,确保桩径达到设计要求,钢筋要求,钢筋严格按设计图纸下料,主筋,定位筋采用II级钢、篐筋,螺旋采用I级圆钢,用绞成环状和圆形焊接成型。混凝土等级C30,主筋砼保护层厚度50mm,砼坍落度控制在22-25mm之间,混凝土压灌至设计标高后,继续泵送20-25秒后停泵以保证超灌的要求,钢筋笼吊装过程中,严格控制钢筋笼的重直度,采用人工导正,机械捣至设计标高,支护桩施工完成后进行桩顶过梁,冠梁施工,施工时应注意凿去超灌的和杂质部分混凝土确保质量。
4.4深层搅拌桩
深层搅拌桩是利用水泥作为固化劑,通过PH-5型深层搅拌钻机,在地基深部就地将软粘土与水泥强制拌和使软地基硬结成有一定强度的水泥加固土。
本工程设计的搅拌桩径Φ500mm,双排布置合计约1200根,桩长10m,采用P042.5mPa水泥,水泥掺入量12%水泥掺入量12%,水泥浆水灰比控制为0.45-0.5,桩身设计强度等级1.5mPa。深层搅拌桩施工要点:按设设计图纸文件,形成施工平台,平台高程误差控制在±15cm范围内,搅拌机沿导架下沉,偏斜率不应大于1%,墙深偏差不得小于设计深度,搅拌桩压浆参数,浆流量30L/min,提升速度0.50-1.0m/min,在搅拌压浆过程中,及时准确填写施工记录。搅拌桩施工完成7天以后,方可进行土方开挖。
4.5钢筋混凝土支护桩间护壁施工。
钢筋混凝土支护桩施工完成后达到设计强度70%以上强度后开始挖土完成,待人工清理桩间土露出25-30mm桩身后,立刻在桩间挂钢板网,喷射混凝土C20,50mm厚封闭,每@1000mm设塑料管Φ25泄 水管/根。
4.6基坑支护的监测
对土体的位移及沉降进行监测,监测内容及监测工作测试技术要如下:
⑴ 基坑周边环境的监测各观测点面置应以全面查明建(构)物在全部施工过程中的沉降为目的,工作贯穿整个开挖施工过程专设17个监测点,并根据沉降变化情况适当加密或减少观测次数。
⑵ 土体深层水平位移,共设10个孔,孔深10m,控制最大值50mm,连续3d速率4mm/d,监测频率,挖土期间1次/d,其余时间1次/(3)d,异常情况跟踪加大监测。
⑶ 桩顶水平位移,沉降;每15m设1个观测点,控制最大值25mm,连续3d。速率4mm/d。监测频率:挖土期时1次/d,其余时间1次/(3)d,异常情况跟踪观测。
⑷ 土钉墙抗拔试验,在土钉中随机抽取2组,每组3根,注浆18 进行抗拔试验,结果应符合设计抗拔值。
⑸ 基坑开挖期间,随着工程进展,挖土施工的深入,支护结构受到土埌侧压力和周边施工的作用,深层土体水平位移严格监测,本工程深层土体的水平位移最大达37mm,桩顶位移最大值累计达到22mm,监测数据均小于预警值,达到设计要求。
5 结语
在整个施工期间,按照基坑支护工程施工组织设计加大管理力度,对每个分部分项工程严格进行跟踪检查和落实,做好资料收集和分析工作,同时结合施工现场的特殊情况,对原方案考虑不周全的环节及时做出整改,从而以保证整个基坑支护工程方案顺利实施。从2009年3月工程开工到2009年11月基坑回填完成历经8个月的考验,整个边坡稳定,土钉墙和支护桩变形在预定的控制范围内,确保了施工质量和安全,取得了良好的效果。
注:文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开