樁錨支護體系加止水帷幕在實際工程中的應用

任 鵬

(山西省交通建設質量安全監督局，山西太原 030006)

1 工程實例

1.1 工程概況

某工程場地位于太原市中心地帶，基坑總長92 m，寬約77.2 m，因周邊建筑比較密集，距基坑均在10 m左右，且基坑深度達到14 m深，因此綜合考慮基坑安全等級確定為Ⅰ級。

1.2 地形地貌

擬建場地地形北高南低，最大高差2.68 m。

結合區域地質資料綜合分析，場地范圍內地基土沉積時代及成因類型自上而下依次為:第四系人工堆積層()，以第①層素填土層底為底界;第四系全新統沖洪積層()，以第⑤層粉土層底為底界;第四系上更新統沖洪積層()，以第⑧層細中砂層底為底界;第四系中更新統河湖相堆積層()，勘察未揭穿該層。巖性以人工填土、粉土、粉質粘土、細中砂、中粗砂、粗礫砂為主。

1.3 地基土構成及巖性特征

場地地基土自上而下依巖性將其劃分為13層，現依層序分別敘述如下:

1.4 場地水文地質條件

場地揭露首層地下水類型為潛水，含水層為第②層細砂、第④層細砂主要由地表入流及側向滲流補給。第⑤層粉土以下為承壓水，含水層為第⑥層細中砂、第⑧層細中砂、第⑩層中粗砂和第?層粗礫砂層，其余各層為相對隔水層，主要由地下水側向徑流補給。實測混合穩定水位埋深介于5.02 m～8.23 m之間，穩定水位標高介于774.80 m～775.70 m之間。勘察期間為豐水期，地下水位季節性變化幅度約1.0 m。

2 基坑支護方案及施工工藝

本工程擬建建筑物基坑開挖較深，且支護深度范圍內地基土主要為雜填土、素填土和細砂、粉質粘土，方案采用樁錨組合結構進行基坑支護，同時采用三軸攪拌樁(墻)進行止水;取其中一個剖面的支護設計具體如下:

止水帷幕樁頂置于 －3.500 m，灌注樁樁頂置于 －6.000 m，如圖1所示。

1)止水帷幕以上采用土釘支護，土釘采用φ22的螺紋，水平間距1.2 m，豎向間距1.2 m，土釘面層噴厚100 mm，C20細石混凝土護面，內設φ6.5@200×200的鋼筋單層雙向網片，加強筋采用16的螺紋鋼;土釘注漿采用42.5普通硅酸鹽水泥，注漿量每延米不小于 25 kg，水灰比0.4 ～0.5;

2)樁頂－6.000 m以下采用樁錨支護，其中灌注樁樁徑900 mm，樁間距 1 200 mm，樁長 17.2 m，灌注樁主筋均采用HRB400級鋼筋、箍筋采用HPB300級、加強筋采用HRB335級鋼筋;樁內主筋沿樁身均勻布置，并盡量減少鋼筋接頭，主筋連接采用搭接焊，螺旋箍筋和主筋采用綁扎連接，加強箍筋與主筋之間必須點焊，點焊率50%以上;主筋間距允許偏差±10 mm，箍筋間距允許偏差±20 mm，鋼筋籠直徑允許偏差±10 mm，鋼筋籠長度允許偏差±100 mm;為了使灌注樁間的土體能夠加固，灌注樁間打入1 m～1.5 m直徑14短鋼筋，并掛φ6.5@200×200的鋼筋網，噴射100厚C20細石混凝土掛網和灌注樁應可靠連接;

4)止水帷幕采用單排三軸深層水泥攪拌樁，樁徑為850 mm，樁間距600 mm，樁頂標高 －3.5 m，樁底標高 －24 m，樁長20.5 m，水灰比為1.2～1.5，采用 P.O42.5 普通硅酸鹽水泥，水泥摻入比為被加固土重量(土重)的20%，單樁水泥用量約200 kg/m，全長復攪。攪拌樁樁位偏差不大于20 mm，垂直度偏差不大于0.4%，要保證樁與樁之間搭接良好，不滲漏;前后樁施工間隔時間不應超過10 h，最長不超過24 h。施工開始和結束的頭尾搭接處，應采取高壓旋噴進行冷縫處理措施，消除搭接溝縫。噴射水泥漿時根據土層特性調整提管速度;攪拌下沉速度宜控制在0.5 m/min～1 m/min，提升速度宜控制在1 m/min～2 m/min，并保持勻速下沉或提升。提升時不應在孔內產生負壓造成周邊土體的過大擾動，攪拌次數和攪拌時間應能保證水泥土攪拌樁的成樁質量;

5)本工程地下水水位高于基礎底面，可考慮采用管井法進行降水。降水井在距基坑邊5 m～7 m處開始布置，井的位置要避開梁和柱，井孔直徑0.7 m，采用直徑為0.4 m的濾水管，濾料應采用潔凈的礫砂D=3 mm～5 mm，不均勻系數小于2。底部3 m為沉砂管，應采用不透水管，在每個電梯井附近布置一口降水井，深度比普通降水井深3 m～5 m;在挖土之前兩周進行降水，待水位降到挖土面以下0.5 m～1.0 m后方可挖土。

3 位移監測

基坑頂部的水平和豎向位移監測點應沿基坑周邊布置，周邊中部、角部處應布置監測點。監測點水平間距不宜大于20 m，每邊監測點數目不宜少于3個;在基坑周邊建筑物沿四周和中間必須布置一個觀測點;基坑以上地面無建筑部位的水平位移允許值不得超過30 mm，豎向位移允許值不得超過30 mm，有建筑物的部位豎向位移不應超過20 mm，水平位移允許值不超過20 mm;位移監測報警值基坑以上地面無建筑部位的水平位移允許值不超過20 mm，豎向位移允許值不得超過20 mm，有建筑物的部位豎向位移不超過15 mm，水平位移允許值不超過15 mm;本基坑對有建筑物的部位重點進行觀測，土方開挖前必須測定監測初始值，且不少于2次;在土方開挖的過程中，測量時間間隔根據工程進度設置，遇到特殊工況則進行加密觀測。基坑開挖每一步都做到變形觀測。

4 結語

由于設計安全合理，嚴格控制施工質量，該基坑工程順利完成施工，基本沒有對周邊環境造成不利影響。由此可見樁錨支護體系可以有效的降低樁的錨固深度及控制基坑邊壁的水平位移，減小對周邊建筑的影響，是一種經濟、可靠、環境適應性強的設計方案。檢測結果表明該方案取得了較好的支護效果。由于施工技術的要求比較高，應在施工前制定一套詳細的施工技術方案，施工中要嚴密做好安全監測工作，注意與設計密切配合。

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