杂填土场地基坑支护设计与施工
张学飞',李连营”,王大佛”,王志强”,丁月双
(1.天津市著塞院,天津300191:2.天津市房是塞定始测设计院,天津300)
[摘要】通过某杂填土基坑支护工程,介绍一种在杂填土中运用压资注案插筋形成的加籍水阅土墙的支护形式. 对压资注家的设计与施工进行了详辑的介绍,基坑实际监测数据表明,该支护形式能有数地控制支护继构的变形,确保基坑和地下结构施工期间的安全,扩大了注紧法的应用范围.
[关键调]地下工程:基坑:杂填上:支护:压密注家:加路水泥土墙:监测
[中图分案号】TU753[文献标识码]A[文章编号】1002-4498(2012)13-0018-03
in Miscellaneous Fills
Design and Construction ofFoundation Excavation Supporting
Zhang Xuefei? Li Lianying' Wang Dawei* Wang Zhiqiang' Ding Yueshuang'(1. Tianjins /neiare ef Gestechnial Imetigatien & Ssmeing Tanyin 300191 Chine; o gy
the supports for excavations in miscellanecus fills. The walls were constructed by paction grouting and Abstract; Bssed on engineering practice this paper introduces the use of reinforoed oement soil walls ssinserted reinfereement. Design end constructing of paetion grouting were introduced in detsil. Themonitering data shows that this method can control the defoemation of supports enaure the safety of aed q popdsa oe sex funu yo godde a sanous punorliapun pue uogxeaKey words; underground; foundstion escavation; miscellaneous fll; supports; grouting: reinforcedcement-soil all; monitoring
8.00m,该层土结构松敏,土质不均.①素填土以软塑状态为主,主要由新性土组成,层底局部为粉土,含碑砖石及魔雅质,层厚1.60~5.50m,土质 不均匀,结构松散.
1工程概况
某场地原工程基坑深度约10.00m,后因故将基坑废弃回填至现状,国填物主要为杂填土和素填 土,填垫年限约3年,土体较为松散.现规划为地上6层、地下1层的建筑物,该建筑物基坑开挖深度4.85m,南北长约54m,北段宽约50m,南段宽约 30m,大部分位于原基坑内,基坑东侧中心大楼高13层,距基坑边线11m:西侧为卫津河,距基坑边线20m:南侧为开挖深度5.0m左右的基坑,距基坑边 线20m;北侧为大面积的松敏杂填土和索填土.
2)第四系全新统中组浅海相沉积层该层土一般理深6.00-13.50m左有,主要由@粉土组 成,稍密~中密状态,含贝壳及云母,层厚3.70.8.20m,属中压增性土.
3)第四系全新统下组福泽相沉积层该层土土组成,可塑,含铁质,属中压端性土,局部奕有站 一般位于埋深13.50m以下一段,主要由粉质黏土薄层.
2工程水文地质条件
2.1工程地质条件
根据察报告,本场地15m范围内各地层岩性特征及分布规律如下.
各层土的基坑设计计算参数如表1所示.
2.2地下水情况
1)人工填土层该层土一般理深10.0m以上.要由碎砖、碎石及混摄土块组成,层厚1.20- 主要由①杂填土及①,素填土组成:①,杂填土主
初见水位理深3.00m左右.静止水位理深2.20m左右,表层地下水属带水类盟,主要由大气降 水补给,以蒸发形式排泄,水位随季节有所变化,一般年变幅在0.5~1.0m左右.
3基坑支护设计
3.1压密注浆设计
Table 1 Calculaties parameters of foundation 表1基坑设计计算参数
excavatlen deslgn平均 重家:内摩孩 直剪国结快剪 直剪快费土层名称厚度/ (Nn²)角/ 泉 / 内率擦 角p/ 力e①杂填土 7.23 17.2 () * kPs 5.0 () 11.0 kPs①素填土 4.72 19.1 11.5 12.5 (建议值)(建议值) 10.6 11.1,粉质土2.84 2.41 19.6 18.5 12.8 7.9 20.4 11.6 12.5 7.0 10.4 20.1粉质土2.82 土 3.86 19.4 18.8 22.2 14.7 14.2 9.4 21.8 10.1 12.1 8.6①粉质防土 1.62 19.8 13.5 20.5 12.2 19.2
根据对场地环境及工程地质条件的综合分析,在基坑开挖深度范围内大部分为杂填土,土质较松散,地下水位理深在2.20m左右,水位较高,且在地 表理深6.00~13.50m左右有粉土层,北侧为卫津河,水源充涉,旧唯幕拆除时采用了爆破的方式,其方案的技术和经济对比,最后选定采用结合井点降 整体性可能已破坏.结合场地施工条件,经过多种水的注浆插篇的加筋水泥土墙的支护形式进行立开挖,北侧采用注浆后加挂网护面1:1放坡开挖. 基坑支护,其中在东、西、南三侧为注浆插筋的直基坑支护典型剖面如图1所示.
Fig. 1 Typical profile of foundation escavation swupport 图1基坑支护典型制面示意
为了保证被加固土体的整体性和防水性,设置3排注浆孔,渗透半径为0.6m,孔间距均为1.2m, 在北侧与旧摊幕交接处局部加密,北侧孔深设计为11.0m,其余三侧均为10.5m,用来封闭,粉土层,形成一个连续的止水椎幕.注浆材料为P042.5 普通硅酸盐水泥,水灰比0.8~1.0,旧椎幕外侧的原土和内部杂填土的浆液注人率分别按12%和20%考虑,外排的注浆孔添加2%-3%(与水泥质
量比).40°Be、模数3的水玻璃,控制浆液的渗透半闭墙体. 轻为0.6m左右,以保证形成一个宽度为3.5m的封
3.2插筋、冠梁和面层的设计
和最内侧的每个注浆孔内插3根$22钢筋,钢筋长 为增强水泥土墙的抗弯剪和支挡能力,最外侧度均为7.0m,每隔1.5m在3根钢间焊接,焊缝长孔,在中间1排每个注浆孔内插1根$16钢筋,并用 度为5d,3根钢筋的底端切前成尖头,以便插人注浆冠梁连接为整体,冠梁设计参数为:混豪土强度C25.宽2.7m,厚250mm,主筋1016,为10@ 150.面层参数:放坡墙面钢筋网为46@200mm×200mm,60mm厚C15混摄土抹面护坡,并在坑边外翻1.5m,钢筋网片用d6,L=200mm的钢筋钎人坡体固定牢固.
4基坑支护施工
4.1压密注浆施工
4.1.1施工工艺流程
此基坑支护工程的重点在于确保杂填土体均匀改性,经过对多种注浆工艺的对比分析,最终选壳料→理设袖套管一家液制备一注浆.袖套管工 定袖套管注浆工艺,工艺流程如下:钻孔一浇筑套作原理及结构如图2所示.
机钻至设计标高,考虑到现场施工条件等情况局部 1)钻孔根据图纸施放注浆孔孔位,用工程钻孔位可能进行适当调整,但调整的孔位偏差宜控制在0.5m以内.
图2袖套管工作原理及结构示室Fig.2 Principle and structure of sleeve valve pipe
2)浇筑套壳料钻孔完成后,通过钻杆从钻孔的底部注人套壳料,以置换孔内的泥浆,套壳料的配置比例为:水泥:水:膨润土=0.66:0.55:0.02.
3)埋设袖套管袖套管应露出地面15cm左右,四周用干性水泥(或水泥水玻璃浆)封闭(必须做好密封).每节袖套管之间的丝扣应拧实,最 上节袖套管应保护好丝扣以便与注蒙枪连接.
4)浆液制备以P042.5级普通硅酸盐水泥
为固化刻制成浆液,搅拌时间1.5~2.5min,浆液搅拌均匀后,通过滤网进人储浆池,用筛子捞出浆液 内杂物.浆液水灰比为0.8~1.0,并添加2%~3%(与水泥质量比)的水玻璃.
注家,即注浆阅下到设计深度后开始注家,达到设 5)注浆采用分段注浆,1.0m一段,从下向上计要求后上提注浆阀1.0m开始第2段注浆,以此类推直至顶部.
4.1.2注浆顺序及注浆终止条件
施工顺序应遵循先施工最外侧和最内侧2排注篆孔、后逐步施工中间1排注蒙孔的顺序,同排注浆孔采取间隔跳跃式进行注浆:注浆以注浆孔(或注 浆孔周围其他部位)喷浆或注浆压力突增作为该孔停注的标准,注浆停注压力一般≥1.5MPa.
4.2插筋和冠梁施工
每个注浆孔注浆完成后,浆液初豪前在袖套管中心插人钢筋,摘人时要保证钢筋的垂直度,露出用本方法进行止水效果比较理想.地面长度为150mm,冠梁在注浆完成后根据设计配 筋用C25混凝土浇筑成整体.
4.3土方开挖施工
2.0m,北侧土方开挖应确保放坡坡度,并及时施工 土方采用分层均匀开挖,每层开挖深度≤护坡,坑底应保留300mm左右地基土用人工挖除整平,以防止扰动坑底土.
5现场监测内容及结果
监测点布置及各监测点的水平位移随时间的变化曲线如图3,4所示.
图3监测点布置示意Fig. 3 Layout of monitoring polnts
自2011年8月8日至2011年10月8日,以基坑施工直到地下室侧墙施工结束期间,对围护结构顶部水平位移和邻近建筑及道路的沉降进行了监测.其中,基坑最大位移点为12号,最大位移量18mm,最 小位移点为4号,最小位移量8mm,平均位移量为12.2mm,变形较稳定,没有超出监测预警值;邻近建0.37mm,平均值为0.58mm;邻近道路最大沉降量 筑(中心大楼)最大沉降量1.04mm,最小沉降量0.95mm,最小沉降量为0.59mm,平均值为0.78mm.
6结语
考文献:
图4各监测点水平位移随时间的变化曲线Fig.4 The varlation curve of horizontal displacementof each monitering point over time
物的变形均在设计控制葱围内,表明本杂填土场地 根据以上监测结果,基坑围护结构和周边建筑基坑的支护设计和施工是成功的.
一直较干燥,侧墅也未发现渗水、漏水现象,表明采 另外,晾槽及底板施工约1个半月时间,槽底土
1)在杂填土场地采用压密注浆插筋加固处理后,基坑采用直立开挖的效果非常理想,未发生理、可行的. 滑移、場现象,位移值也非常小,表明该工艺是合
2)由于杂填土中存在较大的碎砖、碎混凝土块等杂填物,采用加筋水泥土墙工艺处理后的基坑临空面一定要保持干燥并及时进行护坡,从该基坑一 块未及时进行护坡的垂直开挖面发现,坑壁的杂填土一般呈扇塌的形式場落.
水现象,表明本方法止水效果很理想. 3)开槽后,槽底土较干燥,侧壁未发现渗水、漏
4)注浆工艺具有施工简单,速度快,造价低的特点,对杂填土基坑采用本方法作为支护结构能达 到比较理想的挡土挡水效果.
5)经过注浆处理的土体人工即可开挖,对再次进行桩基等建设活动影响较小,节约资源,提高了土地的利用率,是一种可持续的施工技术.
[1]中国建筑科学研究院,ICJ120-99建筑基坑支护技术规程 [s]-北京:中国建筑工业出版社,1999.[2]王壶学,王文玲,组爱海,某17m探基坑工程综合支护技术[3]黄新,等东峰,张建平.水泥土境高应力区加第基坑国护新技 [J]-施工技术 2011 40(7):27-29 33.[4]吴期川,金爱兵,高水游.抽阀管性某技术改性土体研究及效 术[].岩土工程学报 2000 22(5):616-618.[5]未水境,复余环境条件下深基抗综合支护技术的应用[3]. 乘评价[J].省土力学 2007 28(7):1353-1358.施工批术 2011 40(7):30-33.[6]刘俊岩,探基抗工程[M],北京:中国建筑工业出版社 2001.