欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

岩土研究院

富豪大酒店基坑水泥搅拌桩挡墙支护

310 2021-12-22 08:58:49

1.3.1 工程概况

富豪大酒店位于宁波市江东区,北侧距百丈东路13~18m,西侧距中兴路 12m,路的两侧埋设有较多的地下管线,靠近基坑一侧建有正在营业中的单层店面房,基坑周边情况复杂(详见图1.3 1),两条道路均为交通干线,基坑开挖必须保证道路、周围地下管线和周边建筑物的正常使用。

该建筑物分主楼和裙楼两部分,两楼之间设沉降缝,主楼 28 层,高 98m,框剪结构,设一层地下室,基坑开挖规模约30m×55m,总延长约165m;裙楼6层,高21m,未设地下室。主楼和裙楼的工程桩均采用φ800,长 45.95~50.55m 的钻孔灌注桩。

工程设计标高±0.00m相当于绝对标高(黄海高程系)3.60m,自然地坪相对标高一1.40m,基坑底标高一7.68m,局部一8.68m和一8.88m,实际开挖深度为6.28m,局部7.28m 和7.48m。

1.3.2 围护设计(1)工程地质条件

根据宁波工程勘察院提供的《富豪大酒店工程地质勘察报告》,与基坑开挖有关的地基土按其成因类型和物理、力学特性分述如下∶

(杂层)杂填土∶由砂土、碎石及碎砖等组成,结构松散。(1层)粘土∶灰黄色,可~软塑状态,高压缩性,全场分布。

image.png

(2a)淤质粘土一淤泥∶灰色,流塑状态,特高压缩性,全场分布。

(2b)淤质粉质粘土∶灰色,流塑状态,高压缩性,全场分布。

以上各土层的厚度、天然重度、固结快剪指标见表1.3-1。

image.png

本场地分布的地下水主要为孔隙潜水,对混凝土无侵蚀性。基坑开挖范围内土层渗透系数较小,地下水位主要受自然降水影响。

(2)围护设计思路

该工程基坑形状呈不规则形,若采用放坡,场地条件不允许;采用拉锚,经济上不合理;采用支撑系统,不但造价高而且不利于施工。经多方案论证比较,决定采用深层水泥搅拌桩重力式挡墙的方案,较为安全、经济。

该方案具有以下优点∶

1)施工时无噪音,不挤土,对周围环境影响小y 2)具有较好的整体刚度和良好的止水效果;3)施工进度快且方便;4)工程造价低。

设计采用单头深层水泥搅拌桩,桩径φ700,采用 525号普通硅酸盐水泥,水泥掺入量为湿土容重的 15%,外掺石膏粉、木质

image.png

image.png

image.png

(3)围护设计计算

本工程围护设计计算按国家有关规范并参照《上海地区深基础施工指南》进行。考虑到基坑附近可能堆放砂石和其他建筑材料,取地面超载为10kPa,按均布荷载考虑。土压力按朗金土压力理论分层叠加进行计算,土的力学参数c、g值按固结快剪峰值选取。考虑到围护桩深度范围内均为粘性土,地下水主要是结晶水和结合水,水压力与土压力合并。由于基坑内已先打了175根帆800的钻孔灌注桩工程桩,我们认为工程桩打设前后土的c、φ值是不同的。在粘性土中打设工程桩后,被动土条件有所改善。考虑到上述影响,并参考有关资料及同类基坑成功经验,我们将被动土的c、φ值按原地质中所提供值乘1.40系数计算,其计算结果如下∶

image.png

image.png

image.png

1.3.3 围护施工

围护桩于1995年9月21日进场施工,围护桩施工时工程桩(钻孔灌注桩)尚未施工完毕。施工采用三台DBJ-140单轴深层搅拌桩机,轴长15m,桩径700mm,采用525号普通硅酸盐水泥,严格控制设计规定的材料和水灰比。

施工为24小时连续作业。相邻桩严格按设计要求搭接,严格控制桩的垂直度与平面形状,尽量避免挡墙自身的不均匀沉降,防止墙身拉裂而影响其整体刚度。围护施工至1995 年11 月 23日正式结束。开挖明沟,设集水井于1995年11月 30 日完成。

由于支护结构采用自立式,大大方便了挖土。整个土方工程由二台反铲式挖掘机进行,挖土过程中设计施工单位派专人协助甲方管理,挖土于1995年12月1日开始,12月20日结束,共用了20天时间。

挖土采用分两层开挖,第一层开挖完毕,再开挖第二层,机械挖土至垫层标高左右进行人工修土,基坑挖至规定标高后,开始凿桩,铺设垫层,局部开挖较深的部位采用砖砌挡土,人工开挖。详见图1.3-6和图1.3-7。开挖过程中未出现险情。底板垫层已于1996年元月1日铺设完毕。详见图1.3-8。

image.png

image.png

1.3.4 围护施工结果与监测

由于施工单位具有丰富的围护设计施工经验。施工过程中建设单位、总包单位、监理公司认真管理,达到了速度快,安全、经济的目的。

(1)变形监测情况∶

1995年12月1日开始挖第一层土,12月7日布设1号~5 号水平位移观测点并开始观测,12月11日布设6号~7号水平位移观测点开始观测,7号点因总包单位堆放石料于12 月15 日终止观测,观测点平面布置图详见图1.3-9。

image.png

用经纬仪,配以钢尺,监测挡土结构顶部位移,用精密水准仪监测店面房及土体沉降,同时还进行其它现象(如裂缝、错位等)的观测,水平位移观测结果详见图 1.3-10。

image.png

从监测结果可知,12月1日至11日开挖第一层时,位移不明显,最大位移点(4号点)累计位移只有12mm,12日开始开挖第二层位移明显增大,20日开挖全部结束时,最大位移点(5号点)累计位移达77mm,至21日位移速率明显减小,至26日位移基本稳定。从各观测点所在位置看,基坑中间观测点位移大,两头位移明显小。至1996年元月1日基坑开挖全部结束,底板垫层施工完毕。整个基坑位移未超过设计的最大位移值,位移基本稳定,详见图1.3-11。

(2)工程造价

围护结构总造价 200 万元,若采用钻孔灌注桩加支撑,需 240 万元,节约投资 40万元。

image.png

体会及建议

(1)该围护结构的成功说明了宁波地区 7m 以下的基坑采用深层水泥搅拌桩重力式挡墙支护是行之有效的,7~7.5m 的基坑采用深层水泥搅拌桩重力式挡墙加坑内支墩是一种大胆的尝试,具有一定的借鉴意义。

(2)宁波地区上部为力学指标较低的淤泥或淤泥质土,在基坑内具有大量钻孔灌注桩的情况下,适当提高基坑内被动土的c、φ值,可在保证基坑安全的前提下,节省围护结构的造价。

(3)深基坑支护与挖土方式关系密切,挖土工作应在施工单位、设计单位、建设单位的共同监督、管理下进行分层开挖,不能为抢进度冒险开挖,影响基坑安全使用。

(4)深基坑支护周围严禁堆放大量建筑材料,以免过载危及基坑围护的安全使用。

(5)深基坑支护应加强观测,及时调整挖土方案或采取应急措施,保证围护正常使用。