摘 要:本文結(jié)合某工程分析了在軟土基坑中采用噴錨與壓密注漿改善土質(zhì)的復合技術(shù)組成的基坑圍護結(jié)構(gòu),在本工程大面積應(yīng)用實踐證明是可行的,完全可以達到安全、經(jīng)濟、快速、高效之目的,具有廣闊的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞:基坑支護;噴錨技術(shù)
1.工程概況
某綜合樓建筑面積147702m2,為地上19層(裙房5層),地下1層,地下室建筑面積為22130m2?;幽媳毕?qū)捈s192.89m,東西向長約175.36m,地下室大基坑開挖深度約為5.65~6.60m。
2.工程地質(zhì)特征
本工程在基坑開挖深度及圍護樁所及范圍的土層由耕填土、黏土、淤泥質(zhì)黏土、黏土組成,地質(zhì)分布大致如下:
耕填土:松散,灰褐、灰黃色,主要以黏性土組成,頂部含少量植物根莖,土質(zhì)不均,層厚1.00m左右。
黏土:灰黃色,厚層狀,含鐵錳質(zhì)氧化斑點,性質(zhì)不均勻,軟塑—可塑,具有中偏高壓縮性。
淤泥質(zhì)黏土:灰色,厚層狀,含半腐植物殘體,局部集結(jié),土質(zhì)不均,均有分布,流塑,具有高壓縮性。層厚3.5~8.0m。
黏土:灰綠色—褐黃色,層厚狀,含鐵錳斑點,性質(zhì)較好,局部缺失,可塑,中壓縮性,層厚0~6.5m。
場地地下水主要為淺部孔隙潛水以及承壓水,水位埋深在1.30~3.70m之間,潛水水位變化主要受控于大氣降水垂直滲入補給,以及微地貌的控制,與附近河流有一定的水力聯(lián)系。本工程基坑開挖屬于二級基坑,基坑側(cè)壁及基底土體均位于淤泥質(zhì)黏土層,坑壁穩(wěn)定性差,基坑開挖時要進行適當?shù)膰o。基坑設(shè)計計算巖土工程參數(shù)見表1。
表1 基坑主要土層的參數(shù)值
3.基坑圍護方案設(shè)計[1-4]
本基坑圍護方案經(jīng)多次論證,考慮到本工程所處場地面積較大,場地四周空曠,根據(jù)邊坡土質(zhì)情況的不同,經(jīng)過多種基坑支護方法的技術(shù)經(jīng)濟比較后,確定采用噴錨網(wǎng)支護邊坡(圖2)。同時考慮到鄰近基坑西南側(cè)行政樓基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),在基坑西南側(cè)采用型鋼樁組合支護結(jié)構(gòu)(圖3)。另外,由于基坑北側(cè)河道水系及邊坡土質(zhì)的影響,在基坑北側(cè)采用雙層水泥攪拌樁組合支護體系(圖4)。
3.1 支護參數(shù)值的確定
(1)錨桿:錨桿采用<48×3.0鋼管錨桿,鋼管從離坑壁2.5m處開始沿管長設(shè)<8@500注漿孔,錨桿注水泥漿,水灰比宜為0.5,注漿壓力不小于0.4MPa,錨桿與水平方向的角度為10°~15°,錨桿采用梅花型布置。水平和垂直間距均為1.0~1.2m。
圖2 噴錨網(wǎng)支護邊坡圖
圖3型鋼樁組合支護圖
圖4雙層水泥攪拌樁組合支護圖
(2)鋼筋網(wǎng):鋼筋網(wǎng)采用<6.5@200×200,豎向鋼筋采用焊接,橫向鋼筋可采用綁扎,橫向加強鋼筋采用2<14,預(yù)壓鋼筋網(wǎng),并與錨桿端部焊接(圖5)。
圖5錨桿細部詳圖
(3)噴射混凝土:坡面噴射100厚C20混凝土,使錨桿、鋼筋網(wǎng)片、噴射混凝土形成一個整體,同時為防止坡面裂縫滲水,噴射混凝土水灰比為0.4,配合比為水泥∶砂∶碎石=1∶2∶2.5。粗骨料粒徑5~15mm,噴層初凝小于10min,終凝大于30min,噴射混凝土施工應(yīng)滿足國標GB5008622001規(guī)定。
(4)水泥攪拌樁:水泥攪拌樁徑<600,間距450mm,采用雙頭攪拌樁機,樁長11m,攪拌樁間搭接150mm。水泥采用32.5普通水泥,水泥摻量為15%(被加固土的重量,按18kN/m3計),漿液水灰比0.45~0.55。
3.2 支護體系的計算
在基坑側(cè)壁土體中采用打入式鋼管錨桿,使土體、錨桿及護壁鋼筋、噴射混凝土共同形成重力式擋土墻結(jié)構(gòu),根據(jù)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程(JGJ120299)》進行土體穩(wěn)定性,支護結(jié)構(gòu)的承載力計算,錨桿抗拉計算及土釘墻整體穩(wěn)定性驗算,計算結(jié)果經(jīng)專家組論證符合要求。
4.基坑支護施工
4.1 施工工藝流程
水泥攪拌樁→制作錨管→分層開挖基坑邊槽→基坑邊坡修整→打錨管→綁扎鋼筋網(wǎng)片→噴射混凝土→錨桿注漿→養(yǎng)護。