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弘基广场基坑土钉墙支护

350 2022-05-10 14:38:21

工程概况

该广场由三幢塔楼和群房组成,塔楼分别为16层住宅、30层综合写字楼和 32 层综合商住楼,建筑高度50~100m,钢筋混凝土框-剪和框-筒结构,群房五层作为商场。1~2层地下室,采用人工挖孔桩基础,直径φ1200~φ2200。桩长10~20m。进入强风化岩1/2桩径。基坑开挖深度 6.0~9.2m。周长约 420延米。弘基广场建设分两期进行。第一期为广场的南段和北段,中段三栋六层住宅楼待拆迁,拟建为二期工程。其平面布置见图17-13。

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一期工程南段基坑东、南、西三边邻路,一边距住宅楼约 6m,北段基坑东、西两侧邻路,南北两侧邻六层楼房,南侧距住宅楼约 4m,北侧距住宅楼约 6m。这些住宅楼属于刚度较低的老式建筑,必须加以保护,场地内外环境条件相对复杂。无放坡余地,为保证地下室施工顺利和安全,决定采用土钉墙进行基坑支护。

工程地质条件

根据工程地质勘察报告,开挖深度内土质条件为∶

1.杂填土∶顶部普遍有1~2层100~200rnm 旱的混凝十面层。其下为棕红色人工素节土和建筑垃圾组成的杂填土,厚度0.3~2.0m,结构松散,成分不均匀。

2.残坡积土∶以砖红色粉质粘土为主∶ 不同部位渐本为粘土和粉十。向下颜色渐变为揭红色,同时夹有灰黄等杂色团块,以可塑状态为主,局部有硬塑团块,为残坡积成因形成的粘性土,分布普遍,受古地形影响,本层厚度变化较大,厚度为1.4~8.4m。实测标贯击数5.7~17击,平均11.5击。

3.全风化泥质粉细砂岩,原岩主要为棕红色,泥质粉细砂岩,全风化成粉质土。局部泥岩风化后呈粘土状。由于风化不均匀性。本层厚度变化较大,在3.3~14.9m 之间,标贯击数在7.2~19.8击之间,平均13击。

4.往下依次为基岩强风化、中风化和微风化,基坑开挖未到此层。

场地地下水水位埋深为 0.5~2.8m。为孔隙潜水和基岩裂隙水,主要含水层在残坡积土和风化岩层中。对基坑开挖而言,主要含水层为粘性土,所以水量一般不大,而强-中风化带内水量比较集中;地下水的补给来源主要有大气降水和地表水,水位季节性变化较大。地下水综合渗透系数为0.64m/d,地下水对混凝土无腐蚀作用。

设计计算

一、方案设计原则

根据现场情况确定,是采用放一定坡度开挖或垂直开挖的方案,本方案设计应遵循以下原则∶

1.安全第一,确保完成士000基础施工前的边坡稳定;

2.随着土方分层开挖的流水作业法,边挖边支,互相协调配合,有效缩短土方开挖和支护工期,为基础施工提供可靠保障;

3. 监测现场可能出现的变位情况,准备有相应的应急安全措施;

4.在确保安全完成基础施工的前提下,依边坡具体条件区别对待,尽可能降低工程造价。

二、基坑边坡支护方案的选择

根据建筑区地质条件、地下水位情况以及周围环境因素等,为保障土方开挖和基础施工安全,采用土钉墙支护。完全可以达到确保基坑边坡稳定和基础瓶工安全的目的。 土钉墙支护与其他支护方案相比,工期短。造价相对低等,该基坑边坡选择土钉墙支护是最为适宜的。

土钉墙支护体系主要包括注浆土钉、钢筋网和喷射混凝土层,具有以下突出优点∶

1.技术理论先讲,与传统被动受力结构体系的支挡结构不同。喷射混凝土、注浆土钉和钢筋网将被支护土体变为主动支护体系。即在基坑分层开挖支护的深度内,支护体系始终把边坡可能产生的滑移十体与稳定土体牢固地连在一起,仍保持原来的整体状态。并使完整的土体具有一定的承载能力。

2.土钉墙自成支护体系,又便于与板、桩等支护结构联合使用,基坑可随时放线开挖,有作业面可随时支护,边挖边支护,节省工期。可垂直开挖,更可任意放坡开挖,并相应减少护坡经费,提高边坡稳定性。

3.开挖支护过程中,根据监控仪器测试的变位情况。可随时采取支护增强措施,有效地防上各种突发性失稳。

4.支护快速及时。灵活机动;在每层开挖支护时。可随时调整支护强度,实施局部补强措施,在土体松动前边坡来不及滑移就及时提供了支护抗力。

5.综合效果好,喷层封闭边坡后,同时消除了雨水冲刷和边坡渗漏水造成的危害,提高了雨季施工的安全程度。

三、土钉墙支护设计及参数

根据场地环境条件和地层情况,经设计计算所确定的土钉墙典型剖面见图17-14所示,各支护参数分别为∶

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3.质检人员要抓好三个方面工作∶各工序质量验收。严格掌握各种配合比,认真做好记录。

4.进场作业人员严格遵守三项规程;安全规程、操作规程和现场管理规程。由安全员检查各项安全制度落实及执行情况。

5.现场工程技术组应负责全面工作,保证安全施工,确保工程质量进度,及时解决施工中的各种问题,做好现场管理和对外协调,做好各种有关工程记录。根据现场开挖情况,及时落实支护措施。

6.指定专人定期养护已完成的支护段。

7.设专门技术人员测试各种变位情况。填写记隶变位数据,密切注意边坡稳定情况,发现异常及时报告。

六、基本施工条件

1.作业用水用电须管线到位。保障施工用水用电。

2.道路要求一般载重车辆能进出施工现场。

3.提供 200~300m²现场加工制作场地及100m²机械设备展开作业场地。

4.提供180人夫右临时往房、一间临时办公室、一间配件库房和一间伙房,提供生活用水用电等便利条件。

5.设备进场后有3~4天施工前准备时间。

6.明确支护范围内地下管线和邻近建筑物基础埋设情况。

7.做好基坑排水和降水工作。8.明确施工单位的协调配合。具备上述条件即可进行施工。

质量检验与监测

一、基坑变位监测

由于北段基坑两侧邻近建筑物距基坑很近,施工过程中有许多影响安全的不可知因素。基坑和环境的稳定与安全,集中表现为土体的变位情况。在施工过程中。采用监测仪器,观察基坑开挖、基础施工及周围环境的变化情况,提供不同的观察数据,用以指导土方开挖、边坡支护和基础施工的顺利进行,以便及时采取相应的安全惜施。

边坡和环境变位监测,已成为基坑施工工程的一项重要内容,能及时控制土体变位是避免安全事故发生的重要保证。在许多地区的密集建筑群中基坑施工采用监测技术, 已把安全事故降到最低限度。上海等地区明确规定,深基坑施工没有监测措施不准开工。本工程监测内容为土钉墙顶面水平位移和沉降。根据该建筑物基坑和环境情况,沿基坑周边布置水平位移测点和沉降测点各8个。基坑监测布置见图 17-15。

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二、监测结果

基坑开挖前作为监测零点,至基坑开挖结束后监测数据趋于稳定为止,其监测结果见表17-2。从监测结果来看,监测数据均在容许的范围之内,基坑处于安全状态。

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技术经济效果

该工程采用土钉墙进行基坑支护取得了成功,经过了雨季的考验,保证了地下室的安全施工。该工程支护面积约3400m2,工程造价约 300万元,比护坡桩造价降低50%,支护工期约40天,施工速度快,取得了良好的技术经济效果。