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金盛大厦基坑工程围护实录

316 2021-11-22 10:35:27

一、工程概况

该大厦位于江头的中心,南靠拟建的三号线,现为供销社仓库(单层,见图1),围护桩外沿与其仓库最小距离仅约1m;北面为规划的江头建行大厦空地;东面拟建天龙大楼,现为一、二层民房,围护桩外沿与其最小距离仅约0.5m;西面紧靠已建成的江头路,江头路段中有已通水的自来水管和未通气的煤气管线。该场地现地面高程同江头路面。但南面地面高1~2.5m。东面地面高 2.5m。地下室拟开挖两层,北面及西面挖深约 8m;东面、南面挖深最深10.5m。场地地质条件较好,土层物理力学性质指标见表1。

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该场地的地下水位埋深约1.5m;根据抽水试验成果;试验段岩土层为砂质粘土、脉岩残积土、强、中、微风化花岗岩,其渗透系数为0.10m/d;试验段岩土层为砂质粘土、残积砂质粘性土,其渗 透系数为6.45m/d。

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二、围护设计

1.设计思路

场地工程地质条件良好,为节约工程造价,方便施工,缩短工期,采用北侧放坡、其他侧人工挖孔悬臂排桩支护相结合的围护形式。采用降水井进行降水,以防止残积土层浸水软化,并相应提高土层的C、φ值。其平面布置见图1。

2. 设计计算

(1)超载取值∶东侧和南侧考虑地面超载12kPa,西侧和北侧考虑地面超载 10kPa。

(2)土层计算参数∶按表1取值。

(3)采用朗肯土压力理论计算土压力。极限平衡法计算桩身内力。为减小桩顶位移,计算时被动土压力取理论值的一半。北侧放坡采用毕肖普法计算。

3.计算结果

西面桩长为 14m,单面配筋7 史18;东面及西南角桩长17m,单面配筋8史25;桩径φ900,间距为2.65m;配筋图见图2。北面放坡1∶0.75,最小安全系数为1.42。未设桩顶锁口梁;在两桩之间采用 240mm 厚砖砌反拱挡土。降水井采用深水井,井深 32m,井径180mm,进入中微风化岩层 5m。

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三、围护结构施工情况及监测围护桩施工中,施工单位为了方便。未经设计单位及有关单位许可。随意更改桩间距,间距从1.2m到3.96m不等、而目未施工降水井,故在孔桩成孔过程中,东、南侧部分孔桩流泥极其严重。

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1997年7月29日,当土方开挖至距离坑底设计标高1.5m 时,桩间距大于2.65m且流泥严重的围护桩桩顶位移过大,最大达 12cm,监测监测数据表明(见图3);该围护桩桩顶位移及桩身倾斜仍在不断发展,对东南两侧的建筑物构成威胁;为了避免围护桩倒塌事故的发生,造成较大损失,采取如下加固措施;

(1)加固原则是东侧全部加固,其他侧围护桩间距(中心距)大于 2.65m 以上的须加固。

(2)采用增设土层锚杆和腰梁的办法,每两根桩之间施工两根土层锚杆。每根土层锚杆长15m,水平倾角 20°,锚孔直径 80mm,锚筋为虫 25;采用二次注浆工艺,水泥浆为1∶0.5,第一次注浆压力采用一般压力,第二次注浆压力为2.5MPa(见图4);每根土层锚杆轴向设计抗拉力为150kN。

(3)严格按设计要求施工降水井。

1997年8月5日开始实施上述加固方案,8月16 日完工∶监测数据表明∶加固后该围护桩的位移速度明显变小,2d后就稳定下来。由于及时采取了加固措施,使得桩顶位

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移发展速度被有效地控制住,未对周边环境产生较大的影响。另外,由图 3可知,桩身挠度并不大,说明桩身刚度是足够的。

该工程的监测工作做到了及时监测。及时向有关单位提供监测资料,跟踪监测非常成功,其做法如下∶

(1)设好沉降及位移观测点。细心埋设测斜管。

(2)观测∶①每隔 7d进行一次沉降观测;②由于桩顶位移发展快,每隔 2~3d观测1次,甚至更密,如在1997年7月29日至8月18日期间,桩顶位移发展较快,每天观测2次;

四、设计体会

通过以上分析,得到以下一些体会∶

(1)施工单位应严格按照设计要求进行施工。

(2)基坑围护的动态管理非常重要,可在施工中及时反馈信息,及时发现问题,及时解决问题。

(3)加设土层锚杆对控制桩顶位移效果显著。

(4)安全、经济是一对辩证的矛盾,在二者相互抵触时,应先保证安全后尽量经济。

(5)采用多种围护形式相结合的方法是可行的,因地制宜是节省工程造价的有效途径。