引言
地下空間開發是一種新的建設趨勢,城市地下空間工程已經成為土木工程下設的一個二級學科專業。就建筑工程而言,深基坑穩定性問題成為工程建設的關鍵,而影響穩定性的因素主要是支護結構的穩定性。深基坑支護技術已發展的比較成熟,例如:放坡、錨噴網、排樁、地下連續墻、內支撐以及各種組合形式。另外,考慮到地質條件和環境的復雜性,動態監測在深基坑支護結構穩定性評價方面起著重要作用。2012年,陳文清[1]結合實際工程,對錨噴網支護結構的施工工藝和后期監測進行了研究,具有工程指導價值;2014年,劉岸軍[2]利用排樁錨桿支護結構對支護方案進行了優化,在淤泥質黏土基坑中應用效果顯著;2014年,魯玉芬[3]對排樁-土釘墻的結構設計和施工要點進行了研究,具有工程實踐意義等。本文針對浙江省東陽市某地理位置復雜的深基坑支護工程,分析其支護方案、施工原則和關鍵技術,為類似工程提供參考。
工程概況
深基坑工程位于東陽市某公寓項目,該項目所處地理位置較復雜,其中,擬建建筑距離L型城中村和東西向的城市道路較近,且存在倒Z型排水溝,一方面對基坑的穩定性提出了更高的要求,另一方面排水溝滲水又對基坑的穩定性產生影響。另外,基坑的尺寸為長×寬×高=40m×15m×9m,土體為物理力學性質較好的粉質粘土。
支護方案
由于擬建建筑距離城中村和道路較近,導致施工空間相對較小,人工放坡自穩是行不通的。考慮到城中村和道路的施工期穩定,經討論和方案優化,擬采用沿L型城中村周圍設置一道水泥土攪拌“8字型”排樁,并在基坑的所有壁面進行錨噴網設置。在后期施工過程中,應對排樁頂部變形和周圍建筑物變形進行監測。其中,“8字型”排樁和錨孔的直徑分別為50cm和10cm,錨孔的間距為水平3m×豎向2m,錨桿均采用二級12鋼筋(見圖1),長度依次減少1m,傾斜15°,噴網厚度為10cm。
另外,基坑的陰陽角也是支護結構施工的關鍵。2012年,沈立偉[4]對陰陽角的空間效應進行了分析,指出陽角的穩定性差于陰角。在該基坑施工中,對四個陰角運用壁面的錨孔布置方式在基坑的對角線方向進行了局部再加固,均衡了陰角的集中應力。
施工原則
為了保證施工期間基坑和周圍建筑物的穩定,支護結構的施工原則為:一、排樁預先施工,待強度達到施工要求時(該工程由于開工晚,排樁強度早已滿足要求)方可進行土方開挖施工;二、錨噴網施工應遵循“分段(分區)分層開挖、先挖后噴、邊噴邊挖、嚴禁超挖”的原則,在該工程施工中,基底20cm厚的原狀土為人工開挖,避免了原狀土的擾動。
施工技術和關鍵問題
施工技術主要涵蓋排樁和錨噴網,其中,水泥土攪拌樁的施工工藝為:螺旋鉆孔→上提旋轉噴漿→下鉆旋轉噴漿→上提旋轉不噴,為了保證樁頭的施工質量,攪拌樁樁頭應超出設計標高50cm,待達到一定強度時將多出的50cm樁頭剔除。錨噴網的施工工藝為:土方開挖(第一層)→洛陽鏟成孔(同時制作鋼筋)→鋼筋插入→注漿→凝結→焊接橫向豎向拉結鋼筋→鋪設鋼筋網→噴射混凝土→凝結,按照上述工藝依次進行第二層、第三層、第四層、第五層和第六層的支護結構施工。
另外,根據工程實踐,在支護結構施工中主要存在三個方面的關鍵問題,應引起工程技術人員的重視。一、為了施工方便趕進度,忽視上述各施工原則;二、錨孔中插入的鋼筋沒有根據長度在合適位置焊置馬凳筋,使得鋼筋強度不能充分發揮,并和土體接觸易造成銹蝕;三、在基頂周圍往往會存放施工材料,加大了基頂的壓力,嚴重影響了基坑的穩定性。這樣的施工不規范行為存在著很大的風險,工程管理和技術人員絕不能存在僥幸心理,這樣只會適得其反。
穩定性評價
在基坑施工期間,分別對三個排樁頂部位移和建筑物位移進行了監測,排樁位移監測點分別布置在兩端和中間,建筑物位移監測點分別布置在與排樁對應的建筑物墻壁。通過施工期的位移監測和分析,結果顯示:排樁頂部的最大水平位移為2cm,且最終趨于穩定,豎向位移不明顯,周圍建筑物沒有出現裂縫和傾斜現象,說明了排樁-錨噴網支護結構的實用性。
結束語
城鎮化建設和人口老齡化加大了用地需求,使得工程建設向地下和高空發展,城市地下空間開發越來越備受工程建設人員的青睞和重視。隨著地下工程的不斷建設,建筑工程深基坑穩定性問題成為一個重要的研究課題。本文結合實際工程實踐,對排樁-錨噴網支護結構進行了方案選擇、施工工藝和穩定性評價的研究,望為類似工程提供實踐經驗參考。