复杂地质条件下的深基处理技术.docVIP

复杂地质条件下的深基处理技术 刘筝薇 吴平春 （中建七局三公司，福建福州，350003） [摘 要]福州万象商业广场基坑面积大，地处软土、强透水砂层，采用多种复合支护方案和降水措施，保证了工程和周边环境的安全，其中一些特殊的做法可给同类工程借鉴。 [关键词]软土 承压水 复合支护 降水 福州万象商业广场位于二环路边上，是一座大型的商业经营中心，建筑面积约10.6万㎡，地下1层，地上4层，钢管砼框架结构。基坑开挖深度6.5～8m，基坑南面10m有一条内河，北面5m有二栋待拆居民住宅楼；基坑开挖面积近3万㎡，土方开挖量约21万m3。 1 工程地质和水文条件 场地土层为海相沉积与陆相冲洪积交互，地层断面较为复杂，主要土层为：①杂填土：0.50～2.80m；②粉质粘土：0.20～1.80m；③淤泥：3.80～18.90m；④砂质粘土：1.80～4.40m；⑤中砂：0.80～8.60m。水位埋深0.95～3.20m，中砂层透水性好，与闽江相通，为强承压含水层。 2 基坑工程的特点与难点 1）淤泥土层为软弱土层，含水量60～75%，呈流塑状，对锚管的锚固力较小。 2）基坑面积大，无法采用刚性较好的内支撑支护体系。 3）基坑局部有中砂层，该层水压较大，水量丰富，透水量800 m3/d。基坑中有一电梯井坑，刚好位于流砂层中，深3m，平面尺寸10m×5m。 4）周边环境复杂，场地北面的二栋居民住宅为年代久远的砖混结构，离基坑较近，已经倾斜；南面临近内河，西面为城市干道；四面均有煤气、水、通讯管道。 3 支护方案选择 3.1 锚喷+木桩支护体系 场地东、西、南三面坑深7m左右，基坑下半部打密排木桩加二排竖向锚管，上半部浇100mm厚的喷射砼加设锚管。为了满足锚管抗拔力之需，锚管壁上焊接羽状钢片，钢片尺寸为400×22×2，前端焊上φ50重锤锥体。剖面见图1。 3.2 钢板桩+搅拌桩+拉锚支护体系 场地面基坑深度8m，紧靠居民楼，附加荷载较大；还要防止水的过量渗出导致 居民楼下沉、开裂。采用刚性相对较好，有止水功能的支护体系。见图2。 3.3 钢板桩+内支撑支护体系 大基坑中间有5个电梯井坑，局部挖土深度为大坑下3m。采用[28a槽钢密排挡土，内设二道钢管对撑，钢管直径φ300，间距@2000；围檩也为[28a槽钢。局部承压水压力较大，水量较多，但在基坑中无法下机打止水桩，因此采用深井降水减压。见图3。 4 支护及土方开挖的技术措施 1）锚管、锚杆加工：锚管壁上间距@200钻φ10mm孔洞用于出浆，孔洞呈梅花型布置；在无孔洞处焊接羽状钢片，钢片尺寸为400×22×2，钢片的一端与管壁（钢筋）焊牢，对称布置，打入锚管（钢筋）时，逐段地把叶片向两边掰开，单边稳定张开150左右时再送入土层。见图4。 2)喷锚支护按分层，跳格施工：先沿基坑侧壁分层开挖出V型工作面，每层V型工作面深度以满足施打一层锚管深度为宜，约1.5m。进入最后一层V型面时，进行跳格式开挖，间隔15m左右挖一段长15m的土层。 3）焊接一个锚管导向架，以控制锚管的入射方向，确保入射角偏差率＜1%。 4）锚管水泥浆中掺入减水剂，采用一次注浆工艺，压力控制在5MPa，确保注浆形成φ200以上的锚固体，浆注满后保持压力3～5min。 5）坡脚的两排竖向锚管，每米注入100升后，渐增注浆压力，当达到5MPa时停注，保证柱体间连接，与木桩形成一堵地下墙体。 6）止水搅拌桩置于钢板桩之间，放样应准确，保证桩体间的相互搭接。钻杆钻进，提升速率控制在0.6m/min，送浆压力为400～600KPa，水泥掺入量约70Kg/m。钻杆垂直度＜0.8%。 7）电梯井坑的内支撑钢管无法提前拆除，需待井壁砼施工完成后再拆，管间的堵塞用抗渗砼分二次浇捣。 5 综合降、排、堵水措施 1）大口径深井降水 基坑中局部中砂层与承压水相通，开挖过程中有大量的水涌出，采取补打大口径降水井的方式降水。降水井做法：钻孔深度22m，孔径300mm；钢管径φ215mm，钢管长20m，钢管壁上钻φ10@100圆孔，管外壁包裹滤砂布，用铁丝包扎；钻孔到位时，抛入粒径约40mm的河卵石，填满2m高，再放入钢管，钢管尽量位于孔中心，钢管与孔壁之间的空隙也用卵石填充。降水井数量、位置根据涌水情况设置，共有6口。 2）基坑顶部设置截水沟。坑底坡脚设环状排水沟，排水沟中每隔50m设一集水井；基坑中间设置方格网状盲沟，方格尺寸30×30m，盲沟设置于素砼垫层下，剖面尺寸为400×200，用无级配卵石填充；盲沟与环状排水明沟相通。 3）本工程采用的是PHC管桩，砍桩到位时，许多管桩中心冒水，直接把淤泥土块抛入管桩中心，堵水效果明显。 4）基坑开挖到标高时，需补5根钻孔灌注桩，钻孔至承压水层时，从孔中冒