摘要：在復(fù)雜地質(zhì)條件下，應(yīng)用鋼管土釘和鋼管錨桿可解決人工洛陽鏟成孔困難和易塌孔的問題，漿液通過孔壁與周圍土體粘結(jié)成整體，可提高土釘和錯(cuò)桿的抗拔力。
目前深基坑支護(hù)中，土釘加錨桿復(fù)合應(yīng)用技術(shù)在深圳地區(qū)得到廣泛地推廣，但遇到軟弱地質(zhì)條件，如：雜填土、淤泥和砂層時(shí)，人工洛陽鏟成孔十分困難，容易塌孔，且灌漿很難控制，影響土釘和錨桿的抗拔力，工程質(zhì)量難以保證。采用打入式鋼管土釘和鋼管錨桿，成功地解決了這一問題，這類似條件下的工程提供借鑒。
一、工程概況
該辦公樓位于深圳車公廟工業(yè)區(qū)，緊鄰深南大道。地面二十八層，高99.8m，地下二層，深9.0m，基坑開挖面積4261m²，基坑支護(hù)周邊長約255m。
二、地質(zhì)條件
該場地原始地貌單元屬?zèng)_洪積階地，有一條沖溝從北向南貫穿整個(gè)場地，后因城市發(fā)展，北側(cè)修建深南大道而截?cái)?，?jīng)人工回填改造，地面基本平整。
按地質(zhì)勘探報(bào)告，該場地地層從上到下分述為：
人工填土層（Qml）
屬素填土，褐黃色，主要為粘性土，含約30%角礫及砂，組成較雜，密實(shí)度不均，松散欠固結(jié)，層厚0.8～4.7m。
第四系新近沖積層（Qal）
細(xì)砂：褐黃、灰白色，石英砂，含少量粘性土。飽和、松散—稍密，滲透性好，為主要含水層，層厚1.7～4.6m。
淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：具腥臭味，不均勻混10～20%中細(xì)砂。飽和，軟塑—流塑。場地東北大部分均有該層，層厚0.8～4.5m。
第四系沖洪積層（Qal+pl）
粉質(zhì)粘土：褐紅、褐黃色，雜灰白及淺黃色斑紋，具網(wǎng)文結(jié)構(gòu)，混少量石英砂，濕、硬塑。分布在場地西南角局部，層厚2.8～6.4m。
中粗砂：淺黃、灰白色，石英砂，含少量粘性土，飽和、松散—中密，滲透性好，為主要含水層。場地西南角局部缺該層，其余大部分中砂層厚1.0～5.0m。
第四系殘積層（Qel）
礫質(zhì)粘性土：褐紅、灰黃，肉紅色，稍濕、硬塑，系下伏花崗巖風(fēng)化殘積而成，原巖結(jié)構(gòu)清晰可辨，含20～30%石英顆粒，厚8.6～16.1m。
燕山晚期花崗巖
伏全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化和微風(fēng)化巖層。
地下水
由于第四系沉積細(xì)砂、粗砂層深厚，透水性強(qiáng)，涌水量大，這主要的含水地層。因原始沖溝被深南大道截?cái)?，地下水位上游補(bǔ)給有限，主要靠大氣降水和地表水補(bǔ)給，水位和水量隨季節(jié)而異，在旱季枯水期，地下水埋深約5.0m以下。
三、周邊環(huán)境
場地周邊環(huán)境較為復(fù)雜，基坑南側(cè)4m遠(yuǎn)有多層辦公樓?；A(chǔ)為天然地基，埋深1.8m，正西側(cè)7m遠(yuǎn)為豪都大廈，該大廈有地下室，地下室邊距基坑邊最近約3.0m，且回填土未很好夯實(shí)；北側(cè)較簡單，為深南大道綠化帶；東側(cè)道路下市政管網(wǎng)復(fù)雜，依次埋有：污水管、通訊管、燃?xì)夤?、雨水管?/div>
四、基坑工程設(shè)計(jì)方案
安全等級(jí)為一級(jí)，安全使用期一年。
根據(jù)對(duì)工程特點(diǎn)及難點(diǎn)分析、本著技術(shù)可靠、施工簡便、安全經(jīng)濟(jì)等原則、本基坑總體采用截水式鋼管土釘墻和鋼管錨桿復(fù)合支護(hù)、邊坡直立開挖，根據(jù)不同坡段的具體地質(zhì)條件及環(huán)境要求方案做相應(yīng)變化，敘述如下：
降水措施
沿基坑周邊設(shè)一圈單排攪拌樁做隔水帷幕，攪拌樁直徑550mm，長度以入下臥相對(duì)不透水層不少于1.5m為控制條件，樁間距分別為450mm和400mm兩種，帷幕可以截?cái)嗷觾?nèi)外的水力聯(lián)系，并且有效地起到臨時(shí)支撐、防止發(fā)生流土、流砂事故的作用。
分別在基坑坡頂、坡腳設(shè)置排水溝、匯水坑、沉砂池等，保證在基坑開挖及后續(xù)施工期間排水通暢，把水排入市政雨水管道。
?。ǘ┩练介_挖方法
攪拌樁施工完7天后，即可一次性開挖2.5m土方，之后隨土釘和錨桿施工進(jìn)度分層開挖土方，每層開挖深度不得超過1.5m。
（三）邊坡支護(hù)方法
本基坑工程較為復(fù)雜，四周的地質(zhì)條件大多為雜質(zhì)土，淤泥質(zhì)粘土、細(xì)砂和中粗砂，用人工洛陽鏟成孔困難，易塌孔，灌漿也不易控制，故決定采用D48×3.5的熱軋電焊鋼管作土釘，和D57×5的無縫鋼管作預(yù)應(yīng)力錨桿，用專門研制的機(jī)械、將土釘和錨桿打入成型。
根據(jù)不同的地質(zhì)條件和周邊環(huán)境，分四段采用不同的支護(hù)方法，如圖一所示
其中：Ⅲ-Ⅲ剖面為基坑?xùn)|側(cè)（ABC）段，約79m長，邊坡沿?cái)嚢铇夺∧恢绷㈤_挖，采用鋼管土釘、預(yù)應(yīng)力鋼管錨桿和噴錨復(fù)合支護(hù)。設(shè)6排鋼管土釘和1排300KN級(jí)的預(yù)應(yīng)力鋼管錨桿。鋼管土釘長度6.0m或9.0m，排距1.2m，水平間距1.5m。坡面掛鋼筋網(wǎng)噴射砼護(hù)面，厚8mm，如圖二所示。
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
預(yù)應(yīng)力錨桿采用打入式注漿錨桿，采用D57×5無縫鋼管，長15m，錨固段10m，設(shè)計(jì)極限抗拔力300KN，張拉鎖定荷載200KN。預(yù)應(yīng)力錨桿在注漿7天后，方可張拉；正式張拉前，先做2根實(shí)驗(yàn)錨桿，合格后再全面施工。
土釘采用打入式注漿土釘，采用D48×3.5的熱軋電焊鋼管，長6～10m，設(shè)計(jì)抗拔力20KN/m。要求先做2根實(shí)驗(yàn)樁，合格后再施工。
土釘鋼管或錨桿鋼管均用沖擊錘打入，隨后注漿；注漿用純水泥漿，水灰比0.45，水泥用525#普通硅酸鹽水泥，加水用量0.3%的FDN高效減水劑。
鋼管的接長采用3ø16（預(yù)應(yīng)力鋼管采用3ø20）雙面綁條焊接，焊縫長10d(d為鋼筋直徑)，焊縫高大于8。
護(hù)面高2ø20橫向同長聯(lián)系鋼筋，掛ø6@200×200鋼筋網(wǎng)，噴射砼80mm厚作為護(hù)面（首次噴砼厚30mm，然后再掛網(wǎng)噴砼厚50mm）。在預(yù)應(yīng)力鋼管錨桿位置設(shè)兩道通長800×200噴射砼腰梁，增加支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性連接。噴砼等級(jí)為C20。如圖
五、施工工期
本基坑工程施工、攪拌樁工期約15天，基坑土釘和錨桿分六層開挖和施工，每層5天，錨桿層10，總工期52天完成。
六、工期監(jiān)測
為保證基坑工程的順利施工和安全，必須對(duì)坡頂及周邊建筑的沉降和位移進(jìn)行嚴(yán)格的跟蹤監(jiān)測，要求如下：
施工前，對(duì)場地周邊建筑物仔細(xì)觀察，并詳細(xì)記錄已發(fā)生的裂縫。
布點(diǎn)，基坑坡頂按15m間距設(shè)置位移觀測點(diǎn)和沉降觀測點(diǎn)，周邊重要建筑物按每棟設(shè)4個(gè)沉降觀測點(diǎn)。
觀測頻率。基坑開挖期間，每開挖一層土方，觀測一次沉降、水平位移；樁基和地下室施工期間，每15天觀測一次，遇有臺(tái)風(fēng)暴雨，隨時(shí)觀測。
該基坑自2007年4月完工，2008年2月回填完，暴露約10個(gè)月，測得最大沉降31mm，最大位移48mm（西側(cè)）。
七、總結(jié)
在深基坑支護(hù)工程中，遇到人工雜填土層、淤泥質(zhì)粘土層、細(xì)中砂層等復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)，采用打入式鋼管做土釘和錨桿，是可行的；且有工程質(zhì)量可靠、施工進(jìn)度快、成本降低等優(yōu)點(diǎn)，并可節(jié)省大量人力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度、現(xiàn)場文明施工等長處。
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