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石狮某大厦基坑围护工程实录

301 2021-11-22 09:46:45

一、工程概况

该基坑西侧深11.6m,东侧深8.5m,北侧为4.5m,宽仅6.4m。拟建大厦上部18 层,地下室 2层。该基坑围护工程在东侧紧邻新旧城市区交通要点石狮群英路,南侧为二层砖石结构办公楼,西侧为七层的民房(天然地基),北侧与三层至五层的民房紧邻(条石砌筑),见图1。

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根据勘察资料,该场地地层自上而下分布如下。

(1)杂填土。厚度1.0m左右,由砂土、残积粘性土、生活垃圾、砖瓦、碎石等物质组成。其密实度和均匀性较差,计算时设其天然重度为 18kN/m3,粘廉力C=15kPa。内摩擦角g=20°。

(2)残积轻砂质粘土。由中细粒花岗岩风化而成。粉细砂占 20%一30%。三轴不固结,不排水剪切强度为天然状态时,C=20kPa,g=23°;饱和状态时,C=28kPa,φ=0.5°。这表明;当该土层浸水后,土层强度有明显降低的特性。其厚度由西北 14.57m 向东南逐渐变薄为2.36m。东南部有较多孤石,最大直径达8.5m 以上。

(3)强风化花岗岩。厚度较大,其标准承载力为1000kPa。

地下水位埋深约1.8m左右,主要为大气降水补给。抽水试验表明;残积轻砂质粘土层的渗透系数 K=0.365m/d;当孔径为1.05,其涌水量为 25.75m²/d;当降水量达2.92m 时,其影响半径为13.9m。

二、围护设计概况

由于北侧有宽6.0m地段,基坑深仅4.5m,北侧地下室外缘距民房仅4.0m(交通路)。经过条分法计算。先确定 1∶0.5放坡。其稳定安全系数为1.25∶南侧放坡坡度为1:0.5。

东西两侧采用悬壁桩支护∶侧向土压力采用朗肯土压力理论进行计算。但被动区土压力取理论值的1/2;桩长及内力计算采用极限平衡理论,并取桩身稳定安全系数为1.3。取残积土层 C=20kPa,φ=23°,强风化层的被 动土压力取保1000kPa,主动土压力为0。东、西两侧采用人工挖孔桩悬臂式围护 φ1000@1300mm,西侧桩长 19.0m,东侧桩长17.0m,单向配筋为12土25,混凝土C25。因东、西两侧平面布置有限,故围护桩中轴线放在地下室外缘线,因而最大弯矩在基坑下约3.0m。在坑底面弯矩已减半,为了不占地下室位置,坑底以上采用半桩,见图 2。地下室施工时,把围护桩直接作为地下室外墙模板,防水采用逆施法施工。即先在桩间砌砖,并用水泥砂浆找平,按设计要求安装、铺设防水层,如沥青、油毡等,然后浇捣地下室外墙混凝土。但此法仅适用于建筑物沉降量不大的情况。若其沉降量大。,地下室外墙与围护桩间的错动将造成防水层的防水能力下降。 可能导致地下室漏水。该大厦建好后,最大沉降量小于 3cm,未发现地下室侧壁漏水。

考虑到残积轻砂质粘土层浸水后,强度急剧下降,必须采用降水井进行降水,其计算按两长列深水井,井底设在强风化层,采用潜水完整井理论计算。因东南角为顶部埋深仅3.0m的大孤石(厚8.5m)。共设5个井。用深水泵抽水,在挖孔桩施工开工之前半个月开始降水。其降水沉降计算如下∶

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三、施工与监测

为了保证基坑开挖的安全,进行了监测。监测方法有桩顶位移、桩身变形、北侧土坡稳定、周边建筑物沉降情况。监测结果如下。

(1)桩顶位移。如图1所示,桩顶最大位移是 C1 点,仅为3.3cm。

(2)桩身变形。如图3所示,桩身几乎没变形,上部变形稍大。

(3)周边建筑物的沉降。最大沉降是第5点,仅为3.2m,比预估值5.2cm小,建筑物无损。

(4)北侧土坡稳定。开挖是从西侧开始,一次性开挖到底,而后向东继续;当西北侧开挖至设计深度时,西北侧测斜管(C3)上部向外位移达 70cm,说明该土坡无法稳定,马上采取措施;北侧、南侧土坡坡度改为1∶0.75,经计算安全系数为1.55,该土坡即稳定。

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四、体会

综上所述,得出以下几点看法∶

(1)降水在该工程中(人工挖孔桩)是必不可少的,且效果良好,既可提高土层的力学性能,也可避免成孔过程中流泥现象发生。

(2)土层的孔隙比较小的情况下,降水对周边建筑影响较小。

(3)根据该工程经验,对于临时性的土坡,其安全系数不得小于1.5。