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酒店基坑边坡土钉墙支护实例

296 2021-11-24 10:26:28

一、工程概况

厦门市某酒店地处厦门市莲花南路与嘉禾路交汇口东南侧,总建筑面积约48500m²,主楼高 30层,总高度104.7m,框简结构;裙房4层。框架结构∶地下室2层,基坑最大开挖深度11.06m,平均深度10.6m,围护面积为2560m²。

拟建场区 BC段紧临已建六层楼房(砖混结构、条石基础),基坑开挖边线距楼房间距为 800~2000mm;CD段基坑开挖边线距四层楼房 2500mm;E 角距基坑边坡 4000mm 处有一座 11 万V输电线塔;AE 段便道下埋设有雨污管等管线。见图1。

二、工程水文地质条件

(一)地质条件

拟建场区属平缓低丘地貌,场地内地层较为简单,第四系覆盖层有粉质粘土、砂质粘土及残积砂质粘性土,基底为燕山晚期不同风化程度的中粗黑云母花岗岩。土质状况如下;

(1)人工填土层。主要为粘性土、砂、块石,夹部分工业垃圾组成杂填土,厚0.5~0.82m。

(2)粉质粘土层。棕红色;稍湿、硬塑一坚硬状态,层厚0.50~4.30m。

(3)砂质粘土层。场地中分布较为普遍。褐红混斑状。灰白、浅黄色,砂粒含量约40%~60%,稍湿,硬塑。层厚变化较大。北东部薄,西南部厚,层厚1.58~7.20m。

(4)残积砂质粘性土。场地中分布的主要土层。含石英砂粒 30%~35%,湿—很湿、软塑—可塑状态,层厚2.0~8.02m。

(5)强风化花岗岩。层厚0.40~13.04m。

(6)中风化岩。岩土体主要工程性质指标见表1。

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(二)水文地质条件

地下水距现地面0.46~1.45m,呈北东往南西径流。为埋藏于花岗岩风化层的孔隙潜水,渗透系数约0.5m/d,场地地下水较为贫乏。

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四、施工中存在问题及处理方法

(一)地下水引起边坡坍堤问题

根据地质勘探报告,拟建场区地下水贫乏,故基坑土方开挖前未采取降水措施。当基坑开挖约3m深时。发现地下水量较丰富,开挖面渗水现象较为普遍,边坡小范围坍塌现象时有发生,若不及时处理,则逐层剥离,形成空洞,给围护施工带来一定困难,且对边坡安全稳定带来不良影响。为确保边坡安全,施工中视具体情况,及时调整开挖面长度(控制在 10m.以内),随挖随喷混凝土封闭(水量丰富、坍塌严重部位,采取预置插筋,增加里层钢筋网的喷混凝土封闭措施)。

(二)BC段设计及施工方案调整

该区距已建六层(砖混结构、条石基础)楼房仅0.8~2.0m,其坑开挖将致该楼局部三面临空,且该部实际地下水出水量大,土质中高岭土含量高,土质水饱和软化特性明显,如不预先降水,边坡安全难以确保,鉴于工程实际地质条件及施工现状,经比较后采取在开挖4.5m后。暂留宽约7m土方。待基坑其他土方开挖后。先施工工程桩。然后再进行该部分土方开挖及边坡围护。以达到降水目的。同时根据该区现状,对该区设计重新论证,进行必要调整,实际支护方案见图 3、图4。

(三)AE段中部小范围坍塌处理

在地下室基础承台施工时,坡脚因地下水渗流浸泡。引起局部土方坍塌,因未及时处理,两天后坍塌现象突然加剧,逐步形成一个长约6m、高约 3m、深1.5m 的凹形洞穴,并引起地面沉降和裂缝加大,危及边坡安全稳定。针对现状,经分析论证,采取如下处理方案∶①先在洞顶补打5根生 28L12000mm@1200mm 土钉;②再清理松散土体,进行喷张封闭;③在距坡底约 1.5m 高处再增加一排史 28L8000mmn@1500mm 土钉;④最后再挂网喷混凝土至厚100mm。

五、施工监测

(一)沉降观测

共设20个沉降观测点,进行全过程追踪监测,实测沉降量为 21~35mm,为基坑开挖深度的0.20%一0.33%。

(二)地面裂缝情况

AE 段;距基坑边坡6m 和8m处出现两条变形裂缝,缝宽分别为 5mm和8mm,当该段中部因坍塌形成洞穴时,距边坡 6m处裂缝最大处扩展至 11mm,并连通形成长约 50m 的贯穿缝。

BC段;该段因沉降变形在已建六层楼房距边坡约 6~8m处,墙体粉刷层出现少量剥离、起鼓现象,地面无明显裂缝出现,结构无破坏。

六、总结

(1)该工程深基坑土钉墙支护确保了基坑边坡的安全稳定,总体上是成功的。当土质条件较好时,采用楔形滑移面进行安全稳定分析是可行的。

2)土方开挖必须紧密配合土钉墙施工。特别是在地下水较丰富、且未预先降水的基坑开挖围护时,更应严格控制,否则可能因开挖面未及时支护而引起边坡坍塌,继而危及边坡安全。

(3)深基坑土钉墙围护是通过土钉与土体形成复合土体。以提高边坡整体稳定和坡顶超载能力,而工程的实际地质条件往往与勘探报告提供的不符甚至有较大的差异,因此信息施工是确保基坑边坡安全稳定的重要手段。该工程施工过程中,针对原设计未充分考虑地下水影响以及土质高岭土含量高等问题,根据具体情况,及时调整了工程施工顺序,以及对 BC段边坡围护方案作了适当调整,从而确保了基坑边坡的安全稳定。

(4)围护设计及施工应考虑基坑承台、地梁施工对边坡安全稳定的不利影响。承台、地梁的开挖不仅增加基坑边坡的有效高度。往往还会因此而破坏坡脚围护面,若地下水较高且该处土质条件较差时,很可能造成坡脚坍塌、流泥,继而引起坡面土层剥离、坍塌以至危及整体边坡安全秩定。该工程 AE 段中部出现小范围坍城现象。就是因坡脚在承台开挖时板面破坏所致,虽经处理而没有危及边坡安全,但应引起充分重视。

(5)采用小直径桩与土钉墙复合式围护体系,对边坡变形有很好的控制效果。