小編語 本文系筑龍資深網(wǎng)友guweibin總結(jié)分享,希望可以對相似地質(zhì)條件地區(qū)的基坑工程有所幫助和啟迪。也希望有更多“基坑發(fā)燒友”能給小編投稿分享你們的經(jīng)驗(yàn),或是生活的點(diǎn)滴。小編也竭盡所能的和大家分享更多精彩內(nèi)容。小編滴聯(lián)系方式:QQ597585330。 引言 臺州位于浙江中部,依山面海,地勢由西向東傾斜,西北山脈連綿,千米峰巒迭起。東南丘陵緩延,平原灘涂寬廣,河道縱橫。南面以雁蕩山為屏,有括蒼山、大雷山和天臺山等主要山峰,其中括蒼山主峰米篩浪高達(dá)1382.4米,是浙東最高峰。近海有12個島群691個島嶼,主要有臺州列島和東磯列島等。最大島嶼為玉環(huán)島,現(xiàn)與大陸相連,大致構(gòu)成"七山一水二分田"的結(jié)構(gòu)特征。中低山與丘陵占臺州市陸域面積的70.4%,平原區(qū)面積約占26.8%,內(nèi)陸水域面積約占2.8%。 臺州地質(zhì)條件復(fù)雜,有溫黃平原、臨海、三門沿海的巨厚軟土地層;三門、天臺、仙居的卵(礫)石地層;臨海局部的粉土、粉砂地層;局部地區(qū)甚至存在上部軟土、下部基巖。同時城區(qū)周邊建筑、道路、管線等分布較密。這需要巖土工程技術(shù)人員熟練掌握各類巖土物理力學(xué)性質(zhì),擁有應(yīng)對各類復(fù)雜環(huán)境下基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的能力。 一、放坡 開挖深度較小、地質(zhì)條件較好、周邊環(huán)境條件較為寬松的基坑工程,可采用放坡支護(hù)。放坡支護(hù)在仙居、三門、天臺等地區(qū)卵(礫)石、殘坡積碎石土、基巖地層大量應(yīng)用,效果較好,達(dá)到了經(jīng)濟(jì)性和安全性的最佳平衡。仙居某些緊鄰建筑物的基坑,施工單位僅僅進(jìn)行了素噴處理,坡度近乎1:0.3開挖,對建筑物的影響也不大(但應(yīng)慎用,避免糾紛)。 軟土區(qū)放坡則要復(fù)雜一些,一般坡度需達(dá)到1:3以上,三門濱海新城及臺州灣近海區(qū)域坡度達(dá)到1:5也不一定保證萬無一失。軟土區(qū)放坡處理時,可以通過在坡腳施打松木樁或鋼板樁,或者在平臺上設(shè)置1-2排水泥攪拌樁來提高安全性。路橋裝飾城二期基坑,東側(cè)采取了9級分級放坡,嘆為觀止。
二、純土釘墻 純土釘墻支護(hù)以仙居、三門、天臺應(yīng)用較多,一般適用于對周邊環(huán)境要求略高的基坑。由于卵(礫)石層自穩(wěn)性能好,通過土釘支護(hù)一般即可達(dá)到要求。通過打設(shè)豎向注漿花管,可進(jìn)一步提高坡體穩(wěn)定性。由于卵(礫)石層易坍孔,一般采用鋼管土釘。黏性土層等,也可采用鋼筋土釘。純土釘墻最大的安全隱患是"水",需重點(diǎn)防止生活污水、管道水等滲入坡體,引起坍塌。隨著各縣市日漸嚴(yán)格的紅線管制,土釘墻的應(yīng)用受到了較大限制,黃巖、椒江、路橋、臨海、溫嶺、開發(fā)區(qū)等地嚴(yán)格限制土釘超出紅線。仙居目前暫時還沒這個問題。 仙居中仁翡翠華府基坑現(xiàn)場 臨海靖鷹廣場基坑現(xiàn)場(兩層地下室,緊鄰道路) 仙居華商天成基坑現(xiàn)場(兩層地下室,坑頂距民房約8m) 三、復(fù)合式土釘墻 鋼管土釘結(jié)合水泥攪拌樁所構(gòu)成的復(fù)合式土釘墻,廣泛應(yīng)用于臺州軟土區(qū)一層地下室基坑。對周邊環(huán)境要求不甚嚴(yán)格的工程,采用該支護(hù)型式,造價上比鉆孔樁等剛性支護(hù)節(jié)省,安全性上較放坡有明顯優(yōu)勢,因而幾乎是本地區(qū)此類項(xiàng)目的首選。但三門濱海新城及臺州灣集聚區(qū)土質(zhì)極差,土釘難以提供足夠的摩阻力,土體滑動面較遠(yuǎn),采用土釘墻整體穩(wěn)定性難以保證,不適宜采用。同樣,復(fù)合式土釘墻也存在超紅線問題。 翠屏春曉基坑現(xiàn)場 48*3.0鋼管土釘詳圖 四、水泥攪拌樁重力式擋墻 水泥攪拌樁重力式擋墻屬半剛性支護(hù),一般應(yīng)用于周邊環(huán)境要求一般的工程。若復(fù)合式土釘墻由于超紅線而禁用,或者為了避免土釘對后期施工場地產(chǎn)生障礙,此時可考慮水泥攪拌樁重力式擋墻。省標(biāo)規(guī)定不宜用于挖深超過5米的基坑。實(shí)際應(yīng)用時,結(jié)合放坡卸載,臺州地區(qū)一般不大于6m。臺州市區(qū)專家普遍要求墻寬、嵌入深度、置換率等指標(biāo)嚴(yán)格達(dá)到規(guī)范要求,對于開挖深度大于6m的基坑,造價高昂,安全性也不足。臨海專家對此要求略松。水泥攪拌樁抗拉性能較差,一般采用內(nèi)插毛竹或者鋼管加強(qiáng)。為提高安全性及限制位移,可通過在攪拌樁中間隔設(shè)置鉆孔灌注樁來加強(qiáng)整體剛度,經(jīng)此處理,一般不會產(chǎn)生整體失穩(wěn)。對于有機(jī)質(zhì)含量較高的地層,水泥固化較差,抗壓強(qiáng)度很難達(dá)到0.8Mpa的設(shè)計(jì)要求,此時可采用CSA海泥固化劑,從污水處理廠項(xiàng)目取芯試驗(yàn)結(jié)果來看,抗壓強(qiáng)度基本可以達(dá)到2Mpa以上。實(shí)際施工時,很多施工單位會在水泥摻量上大做手腳,導(dǎo)致樁身強(qiáng)度明顯不足,位移極大(路橋?yàn)I河佳苑基坑?xùn)|側(cè)采用9排攪拌樁重力式擋墻支護(hù),最大位移超過30cm),對此須加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)督管理,保證水泥摻量。 路橋?yàn)I河佳苑基坑現(xiàn)場 五、普通鋼板樁 槽鋼扣打,外加槽鋼圍檁、松木或者鋼管支撐,即構(gòu)成普通鋼板樁支護(hù)體系。施工方便快捷,造價低廉,一般應(yīng)用于管道、溝槽等窄小基坑。 翠屏春曉附近一槽鋼支護(hù)基坑現(xiàn)場 華景名苑北側(cè)管道鋪設(shè)槽鋼支護(hù)基坑現(xiàn)場 六、拉森鋼板樁 拉森鋼板樁通過相互咬合構(gòu)成一個整體,既能擋土,又能止水,近年來在臺州地區(qū)逐漸得到推廣,一般適用于面積不大的小基坑。一般采用拉森IV型鋼板樁。在剛度及整體性上遠(yuǎn)大于普通鋼板樁,且樁長較長(最長可達(dá)18m)。若開挖深度較大,可通過設(shè)置內(nèi)支撐來控制位移,支撐可采用鋼管、H型鋼等,甚至可以采用鋼筋混凝土支撐及冠梁來進(jìn)一步提高支護(hù)剛度,如臺州污水處理廠基坑,效果較好。某些不便于設(shè)置支撐的工程,也可采用雙排拉森鋼板樁,但效果較支撐差一些,位移要求嚴(yán)格時不建議采用。 臺州污水處理廠基坑現(xiàn)場(鋼筋混凝土支撐) 三門君臨城邦東北角基坑現(xiàn)場(雙排拉森鋼板樁) 某橋梁承臺拉森鋼板樁加型鋼支護(hù)基坑現(xiàn)場 七、懸臂樁 懸臂樁一般應(yīng)用于仙居、三門、天臺等對位移控制要求較高的基坑。懸臂樁主要靠坑底以下的嵌固段來保證安全,因而需要較大的嵌固深度。而且由于懸臂樁樁體所受力矩較大,故配筋較高。一般適合于開挖深度不大于6m的基坑,若開挖深度較大,樁頂位移很難控制。軟土區(qū)嚴(yán)格禁用懸臂樁支護(hù)。 仙居華商天成基坑現(xiàn)場 八、鉆孔灌注樁加土釘 對于某些挖深不大的一層地下室基坑,若懸臂樁難以滿足樁頂位移控制要求,可采用土釘進(jìn)行適當(dāng)加強(qiáng)。但土釘抗拉強(qiáng)度較低,該種支護(hù)位移控制能力一般,位移要求嚴(yán)格的工程不建議使用。臺州地區(qū)不常見。 黃巖錦都家園基坑現(xiàn)場(坡道處支護(hù)) 九、鉆孔灌注樁加鋼筋混凝土支撐 對于開挖深度較大、地層條件較差、位移要求嚴(yán)格的工程,采用鉆孔灌注樁加鋼筋混凝土支撐比較適合。此種支護(hù)型式剛度大,能有效保護(hù)周邊環(huán)境安全。缺點(diǎn)是造價高,工期長,且挖土較為困難?;炷林坞y以回收,這對資源也是一種浪費(fèi)。支撐可根據(jù)開挖深度及位移控制要求,設(shè)置一道或多道,天盛中心及溫嶺國際大酒店基坑設(shè)置了3道支撐,為臺州目前之最。值得一提的是,圓環(huán)支撐因其開挖面積大,位移控制能力強(qiáng),在臺州逐漸得到了專家認(rèn)可,我院及臺州巖土均設(shè)計(jì)過此類項(xiàng)目,寧波華展設(shè)計(jì)的天盛中心基坑也是采用了雙圓環(huán)支撐結(jié)構(gòu)。 玉蘭廣場基坑現(xiàn)場(兩道支撐,中間對撐部分照片) 玉蘭廣場基坑現(xiàn)場(兩道支撐,東側(cè)角撐部分照片) 我院設(shè)計(jì)的玉環(huán)金廣大廈基坑現(xiàn)場(圓環(huán)支撐,深層土體最大位移小于2cm) 寧波國際金融中心基坑現(xiàn)場(同為寧波華展設(shè)計(jì),天盛中心開挖后就是這個場景) 十、鉆孔灌注樁加鋼支撐 對于軟土地區(qū)開挖深度小于4m的基坑,也可采用鋼支撐代替鋼筋混凝土支撐。鋼支撐的優(yōu)點(diǎn)在于施工快捷,且能回收,造價上較鋼筋混凝土支撐低。缺點(diǎn)是剛度較小,位移控制能力稍弱。鋼支撐節(jié)點(diǎn)抗拉性能不佳,故要求樁體必須保證足夠的嵌入深度,否則極易產(chǎn)生"踢腳"現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致鋼支撐與預(yù)埋件脫焊,引起整體失穩(wěn)。仙居、三門、天臺、臨海部分城區(qū)等非軟土基坑因踢腳破壞可能性不大,可以推廣鋼支撐。 臨海杜橋婁下村基坑現(xiàn)場 十一、鉆孔灌注樁加斜撐 對于某些一層地下室基坑,若主樓距坑邊較遠(yuǎn),可考慮采用豎向斜撐來代替水平內(nèi)支撐,從而創(chuàng)造更大的開挖空間(若斜撐牛腿設(shè)置在主樓底板上,容易導(dǎo)致主樓底板滲水)。一般適用于開挖深度小于6m的基坑。支撐可采用鋼管、H型鋼、鋼筋混凝土支撐。相比較水平向內(nèi)支撐,斜撐開挖面更大,造價也較低。缺點(diǎn)是底板需要兩次澆筑,且預(yù)留土方出土較為困難。另外,預(yù)留土方的挖土單價幾乎翻倍,實(shí)質(zhì)上降低了該支護(hù)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。 中環(huán)世紀(jì)基坑現(xiàn)場 十二、鉆孔灌注樁加預(yù)應(yīng)力錨桿(索) 在條件允許的情況下,為了創(chuàng)造更大的施工空間,降低造價,縮短工期,有時可用預(yù)應(yīng)力錨桿(索)代替內(nèi)支撐。筋體可采用鋼筋或高強(qiáng)度低松弛鋼絞線,性價比上鋼絞線更占優(yōu)勢。預(yù)應(yīng)力錨桿(索)尤其適用于土質(zhì)較好的場地,因地層能提供更高的抗拔力,且地表受錨索施工影響較小。仙居等卵(礫)石區(qū)尤其適合,去年我院設(shè)計(jì)的仙居華商天成一期基坑就是一例,從目前來看,實(shí)際效果較好,很好地保護(hù)了周邊密集的民房。另外,臨海銀泰及郎成大時代基坑均采用了樁錨支護(hù),達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。臺州巖土在黃巖等地也采用過鉆孔灌注樁結(jié)合高壓旋噴錨索支護(hù)技術(shù),但效果不佳,周邊道路開裂嚴(yán)重,幾近失穩(wěn)。因而,該技術(shù)在軟土中的應(yīng)用受到了專家的廣泛質(zhì)疑,想要推廣困難重重。但是樁錨技術(shù)已在溫州軟土區(qū)得到了大量應(yīng)用,從這點(diǎn)上來看,臺州軟土區(qū)未必不適用,更多的原因我想大概是施工方面的吧。同樣,錨桿(索)極易超出紅線,這也限制了該技術(shù)的推廣。 仙居華商天成基坑現(xiàn)場 十三、雙排樁 對于某些跨度很大、周邊環(huán)境較為復(fù)雜的基坑,或只有一邊靠近道路或建筑物,若設(shè)置內(nèi)支撐,工期及造價均難以承受,錨桿(索)又不能超躍紅線或者難以提供足夠的抗拔力,此時可考慮采用雙排樁支護(hù)。前后排樁中心距一般取3-5倍樁徑,間距太小的話,后排樁起不到錨拉作用,間距太大則整體性不足。通過連梁將前后兩排樁連成一體,構(gòu)成門架式支護(hù)體系。軟土地區(qū)雙排樁一般適用于開挖深度不大于7m的基坑。雙排樁支護(hù)體系能提供更大施工空間,可敞開式開挖,位移控制能力也較強(qiáng)。當(dāng)然,相比內(nèi)支撐,其位移還是稍大的,要求嚴(yán)格控制位移的工程需謹(jǐn)慎采用。需要指出的是,鑒于當(dāng)前臺州某些專家要求將雙排樁之間的土體大面積用水泥攪拌樁加固,其造價上已無優(yōu)勢,甚至比排樁內(nèi)支撐高昂。 臺州市救災(zāi)應(yīng)急聯(lián)動中心基坑現(xiàn)場 十四、SMW工法 三軸水泥攪拌樁內(nèi)插H型鋼,即為SMW工法。該工法集擋土止水于一體,占用空間較小??赏ㄟ^設(shè)置鋼筋混凝土內(nèi)支撐或者鋼支撐來限制位移。該工法起源于日本,幾乎是日本主流的支護(hù)型式,大約占到80%?;踊靥詈螅琀型鋼可視情況回收,因而造價上相比樁撐及樁錨等有明顯優(yōu)勢。目前,上海、杭州、蘇南、武漢等地應(yīng)用較多,溫州地區(qū)也有較快發(fā)展。臨海靖鷹商務(wù)圈地下通道基坑圍護(hù)即采用了SMW工法,在四周都是道路的環(huán)境條件下,很好地保證了施工的安全,H型鋼也順利回收,節(jié)省了造價。至于臺州其他地區(qū),因溫嶺的臺州第一個SMW工法項(xiàng)目坍塌,該工法的推廣幾乎停滯。鑒于溫州軟土區(qū)多個項(xiàng)目同樣成功實(shí)踐了此技術(shù),估計(jì)臺州的問題更多的還是出在施工質(zhì)量上。 臨海靖鷹商務(wù)圈地下通道基坑現(xiàn)場 三軸攪拌樁施工現(xiàn)場 十五、組合式支護(hù)體系 1、上部復(fù)合式土釘墻或者水泥攪拌樁重力式擋墻,下部鉆孔灌注樁加內(nèi)支撐。對于臺州軟土地區(qū)某些周邊環(huán)境空曠的兩層地下室基坑,為降低造價和縮短工期,可考慮采用該支護(hù)型式,中間放坡平臺寬度至少要保證5米。我院設(shè)計(jì)的黃巖翠屏春曉基坑就是一例,臺州中央商務(wù)區(qū)公園地下室基坑、路橋客運(yùn)南站基坑也屬此類。 臺州中央商務(wù)區(qū)基坑現(xiàn)場(支撐已拆除) 2、上部土釘墻,下部樁撐或樁錨。對于仙居等非軟土區(qū)兩層地下室及兩層以上基坑,上部采用土釘墻支護(hù),可明顯節(jié)省下部支護(hù)樁的樁長及配筋,從而降低整體造價。我院設(shè)計(jì)的仙居華商天成一期基坑即采用了上部土釘墻加下部樁錨、樁撐的支護(hù)體系。 仙居華商天成基坑現(xiàn)場 3、雙排樁加旋噴錨索加斜撐。對于某些兩層地下室基坑,設(shè)置兩道支撐從工期上和造價上均不適宜,可采用雙排樁加旋噴錨索加斜撐支護(hù)。該支護(hù)體系既能提供敞開式開挖空間,技術(shù)上也能達(dá)到要求。典型工程:路橋裝飾城二期基坑南側(cè)支護(hù)。北側(cè)因環(huán)境條件較好,省去了斜撐,對上部采取了復(fù)合式土釘墻支護(hù)。 路橋裝飾城二期基坑現(xiàn)場(南側(cè)) 路橋裝飾城二期基坑現(xiàn)場(北側(cè)) 4、上部樁撐,下部樁錨。對于某些兩層地下室基坑,下部采用預(yù)應(yīng)力錨索代替一道支撐,可顯著縮短工期。路橋裝飾城二期西北角即采用了該支護(hù)型式,開挖后基坑放置了一年左右,至今仍保持穩(wěn)定。 5、雙排樁加支撐。對于某些位移控制要求很高的工程,采用單排樁加內(nèi)支撐支護(hù)達(dá)不到要求,可考慮采用雙排樁加強(qiáng)。如剛泰中心基坑,開挖深度達(dá)13.5米,按常規(guī)設(shè)計(jì)需3道支撐,總院巖土所"藝高人膽大",采用了雙排樁加2道內(nèi)支撐支護(hù),為業(yè)主節(jié)省了近千萬投資。 6、上部放坡加樁錨,下部噴錨。對于某些土巖結(jié)合的深基坑,上部土層區(qū)域可采用樁錨支護(hù),下部硬質(zhì)巖區(qū)域可采用噴錨支護(hù)。該種支護(hù)型式可達(dá)到安全性及經(jīng)濟(jì)性的最佳平衡。典型工程:我院設(shè)計(jì)的臺州電廠基坑,最深處達(dá)16m。 十六、地下連續(xù)墻 地下連續(xù)墻剛度大,適用于開挖深度很大、環(huán)境要求極高的工程。浙江軟土區(qū)開挖15m以上的基坑,采用樁撐、樁錨、雙排樁等技術(shù)均難滿足位移要求,此時可采用地下連續(xù)墻支護(hù)。上海、杭州、武漢、天津等應(yīng)用較多,寧波地鐵也大量應(yīng)用。臺州目前僅天盛中心靠近市府大道側(cè)采用了該技術(shù),目前還未開挖。地下連續(xù)墻的缺點(diǎn)在于造價高昂,天盛中心地下連續(xù)墻每延米造價可達(dá)8-10萬。為節(jié)省造價,可將地下連續(xù)墻跟地下室外墻合一,既充當(dāng)支護(hù)體系,又是后期的主體結(jié)構(gòu),一舉兩得。但是兩墻合一的地下連續(xù)墻施工起來極為繁瑣,需要跟主體施工緊密結(jié)合,一般施工隊(duì)伍很難達(dá)到要求。 地下連續(xù)墻鋼筋籠吊裝現(xiàn)場 十七、關(guān)于止水及降排水措施 軟土地區(qū)一般采用明排即可,樁間采用水泥攪拌樁止水擋土。某些情況下,水泥攪拌樁施工困難,可考慮采用高壓旋噴樁或者注漿代替,當(dāng)然,造價上要高一些。臺州市場目前的攪拌樁機(jī)械以單軸為主,其價格較為低廉,機(jī)械等一次性投入也較小。存在的問題是單軸攪拌樁動力不足,成樁質(zhì)量難以保證,樁體之間很難形成有效的咬合。一旦淤泥層中含砂量較高,極易出現(xiàn)樁間漏水漏砂問題,進(jìn)而導(dǎo)致周邊地表沉降塌陷。如臨海耀達(dá)大廈基坑,淤泥層中夾雜大量細(xì)砂,采用兩排單軸攪拌樁止水,開挖至一層地下室深度后,樁間大量漏水漏砂,導(dǎo)致西側(cè)小區(qū)路面局部塌陷近30cm,后期經(jīng)高壓旋噴樁及注漿反復(fù)處理后情況才勉強(qiáng)得到緩解,工期耽誤了大半年。吃一塹長一智,現(xiàn)在臨海已經(jīng)開始大量采用三軸攪拌樁取代單軸攪拌樁。 在仙居、三門、天臺等卵(礫)石地區(qū),止水帷幕造價較高,一般采用管井降水。管井降水理論上會導(dǎo)致周邊地表及建筑物沉降,但實(shí)踐表明,在卵(礫)石層中降水,其導(dǎo)致的沉降問題并沒那么嚴(yán)重。仙居有些卵(礫)石基坑,實(shí)際地下水并不豐富,現(xiàn)場采用明排也能滿足要求。 |
|