深基坑復(fù)合土釘墻支護(hù)及全濾管深井降水技術(shù)

1、深基坑復(fù)合土釘墻支護(hù)及全濾管深井降水技術(shù)一、工程應(yīng)用深基坑支護(hù)概況華中科技大學(xué)同濟(jì)校區(qū)基礎(chǔ)教學(xué)樓（二期）工程占地面積3552m2，東西走向，西端距新落成的基礎(chǔ)教學(xué)樓（一期）13m。主樓平面形狀呈矩形，長寬尺寸92.0×40.0m，地上16層，設(shè)有一層地下室。本工程基坑開挖長100.0m，寬44.0m，周長290.0m，面積約4400m2，基坑開挖深度達(dá)-9.0m，基坑施工時(shí)間為半年。二、環(huán)境及地質(zhì)條件條件建筑物施工場地較平坦，環(huán)境情況如下：1、建筑物西側(cè)為新落成的基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓（一期），基礎(chǔ)型式為靜壓預(yù)制樁基礎(chǔ)，水平距離13m；2、南側(cè)為法學(xué)系教學(xué)樓，基礎(chǔ)型式為樁基礎(chǔ)，水平距離約20

2、m；3、東側(cè)距兩層砼建筑物（淺基）直線距離約10.5m；4、北側(cè)相對開闊，主要兩幛低層磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓（淺基），水平距離13.515.0m。5、擬建場地范圍無電信、電力、供水等地下管網(wǎng)。三、場區(qū)水文地質(zhì)條件場地土層自上而下以此為素填土、粘土、粉土夾粉砂、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉砂與粉土互層、粉砂。地下水可分為上層滯水和孔隙承壓水，前者主要分布于素填土中，補(bǔ)給來源主要為大氣降水及其他類型的地表水源。該層土中的地下水水量不大，一般對基坑開挖影響不大；粉土加粉砂中存有層間水，接受上層滯水長期下滲補(bǔ)給，該層間水在基坑開挖暴露情況下，易發(fā)生涌水涌砂現(xiàn)象，引發(fā)基坑失穩(wěn)，必須予以慎重對待；孔隙承壓水主要分布于下部砂

3、類土中，與長江漢江水力有一定的水力聯(lián)系，水頭高度年變幅在2米左右，該承壓水不會(huì)產(chǎn)生基坑突涌現(xiàn)場，即基坑抗突涌穩(wěn)定性滿足要求。地區(qū)地下水對混凝土無腐蝕性。四、基坑支護(hù)方案的選擇1、基坑特點(diǎn)（1）組成坑壁和坑底的土層主要為軟弱土，坑壁分布有粉土夾粉砂層，坑底為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。所以支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)必須充分重視砂類土（易涌水涌砂）及淤泥質(zhì)土（屬靈敏性土）的工程特性。（2）基坑四周的道路和已有建筑物均應(yīng)是支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的對象。雖然環(huán)境約束條件較為寬松（無緊臨基坑的建筑物），但由于本基坑土質(zhì)的特殊性，基坑設(shè)計(jì)和施工仍不可掉以輕心。2、支護(hù)方案選擇為尋找最佳支護(hù)方案，我們結(jié)合本工程的特點(diǎn)，對武漢最常用的護(hù)坡形式做

4、了比較分析：支護(hù)型式的可行性分析表 項(xiàng) 目方 案工期造價(jià)技術(shù)特征適應(yīng)性分析樁錨支護(hù)體系長高此法可用于不同深度的基坑邊坡，支護(hù)體系不占用基坑邊坡范圍內(nèi)的空間。此法造價(jià)高，工期長，且會(huì)給今后地下室進(jìn)出口施工帶來一定困難，故不用此法。自然放坡短低此法適于基坑邊坡周邊開闊、相鄰建（構(gòu)）筑物距離較遠(yuǎn)，無地下管線或地下管不重要，可遷移改道的場地。本工程采用此法開挖仍有一定的困難。主要是放坡需很緩，占用道路和施工作業(yè)面，同時(shí)土方開挖量和隨后的地下室外墻回填量大。懸臂式樁排長高懸臂高度不宜超地6m，對深度大于6m的基坑邊坡可結(jié)合上部放坡使用?？拥拖萝浲翆雍穸群艽髸r(shí)不宜采用。造價(jià)相對較高，工期長故不用此法。噴

5、錨短較低此法適用于填土、粘性土，支護(hù)深度一般在6m左右。武漢地區(qū)亦有較多超地6m的實(shí)例。因該法造價(jià)相對較低，土方開挖與噴砼施工可穿插進(jìn)行，工期短，施工工藝比較簡單，質(zhì)量易可得到有效控制。根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)、造價(jià)、工期等進(jìn)行綜合考慮選擇粉噴樁+噴錨護(hù)壁方法進(jìn)行支護(hù)。由于本基坑坑壁分布有粉土夾粉砂以及坑底淤泥質(zhì)土，在設(shè)計(jì)上需考慮到其對基坑安全的不利影響，故在坑壁四周設(shè)置一圈粉噴樁帷幕。一則防止粉土夾粉砂層在開挖暴露后涌水涌砂，危及基坑安全；二則粉噴樁插入坑底淤泥質(zhì)土中一定深度，可起到固化土質(zhì)和防止“踢腳”現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)對坑底抗隆起亦起到一定的作用。綜合諸多因素，本基坑安全等級可定為二級。但因場區(qū)有深度軟

6、土，北側(cè)和東側(cè)北段已有建筑物采用天然地基，且間距較小，支護(hù)設(shè)計(jì)按一級考慮。五、道路硬化與地表水、地下水處理1、道路硬化與地表水處理基坑坡頂?shù)乇硭慕嘏艑吰路€(wěn)定至關(guān)重要，因此基坑頂部四周必須進(jìn)行地面硬化，并設(shè)置截排水溝。基坑周邊地面硬化采用C20素砼、厚100mm，寬3.0m左右。為便于地表水匯集，基坑邊歧上邊線與排水溝之間修成反向坡?？禹斉潘疁显O(shè)在硬化層外側(cè)，溝寬0.25m，溝深0.30.4m。在排水溝出水處，設(shè)1×1×1m3沉淀一個(gè)。排水溝與沉淀池溝壁和井壁采用噴射砼固化。2、坡面滲水處理基坑工程施工階段，邊坡坡面設(shè)泄水孔泄水。邊坡坡面泄水孔間距23m左右，填土層與下部

7、粘性土接面處應(yīng)適當(dāng)加密，泄水孔100，管材采用塑料管。泄水孔工法：在坡面水平打一深200mm左右的小孔，并在置入一定量的粗砂。將泄水管底部用紗布包裹后，插入孔內(nèi)。出口向下微傾?？卓谟媚嗤凉潭ā?yīng)特別引起注意的是：本工程坑壁主要為軟弱土及薄層粉土粉砂組成。因而在土層層面（特別是填土與下部粘性的接面和坑壁為粉土夾粉砂段）處應(yīng)增設(shè)泄水孔。泄水孔要求只出水不出砂，以減小支護(hù)面板板后的水壓力。此外，對基坑開挖過程中邊坡出現(xiàn)的長期滲水現(xiàn)象也應(yīng)引起特別重視，要求查明滲水原因，進(jìn)行處理，如無法堵期滲水來源，則應(yīng)設(shè)專門泄水通道泄水。3、坑底排水基坑坑底設(shè)排水溝和集水井?？觾?nèi)排水溝設(shè)在施工作業(yè)面內(nèi)，寬0.25m，

8、距地下室基礎(chǔ)邊線0.4m。溝底比坑底低0.20.3m，積水井比坑底低0.5m。溝壁和井壁采用C20噴射砼固化。積水井設(shè)于基坑4角，共4個(gè)，配置4臺(tái)小型水泵抽水。六、基坑邊坡檢測要求基坑工程必須采用“信息法”施工，其開挖和維護(hù)過程進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，以確保邊坡和周邊建（構(gòu)）筑物的安全。基坑邊坡監(jiān)測要求如下：坡體位移：坡頂每20m設(shè)一點(diǎn)，用經(jīng)緯儀觀測基坑邊坡土體位移。根據(jù)各階段觀測成果繪制位移（L）-距離（H）關(guān)系展開曲線圖。每次觀測應(yīng)記錄其位移量、累計(jì)位移量、位移速率。對場區(qū)四周臨基坑的建筑物及基坑邊坡土體均應(yīng)進(jìn)行沉降觀測，觀測精度二等水準(zhǔn)。監(jiān)測周期：從基坑邊坡開挖開始，至基坑邊坡回填止

9、。開挖卸荷階段觀測間隔3天，運(yùn)行維護(hù)階段觀測間隔7天。觀測結(jié)果應(yīng)及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)、施工人員和監(jiān)理單位。在監(jiān)測過程中，如出現(xiàn)異常，則應(yīng)連續(xù)觀測。如連續(xù)觀測出現(xiàn)邊坡變形增加、周邊建筑沉降持續(xù)發(fā)展等異?，F(xiàn)象時(shí)，則應(yīng)引起足夠重視，進(jìn)行邊坡加固處理。七、應(yīng)急措施與邊坡的維護(hù)1、應(yīng)急措施基坑工程施工中發(fā)現(xiàn)邊坡上體有嚴(yán)重變形，或坑頂有連續(xù)裂縫且變形有加速趨勢時(shí)，則為整體滑移失穩(wěn)的前兆，應(yīng)立即采取緊急處理措施。當(dāng)變形較小時(shí)，可用土包或其它材料反壓坡腳或疊置護(hù)坡，應(yīng)同時(shí)盡可能在坡頂減載或削坡。當(dāng)變形較大、坡體變形無法控制時(shí)，可采用反鏟挖土回填反壓坡腳，保持穩(wěn)定之后再作妥善處理。當(dāng)坑壁滲水時(shí)，應(yīng)及時(shí)增設(shè)泄水孔。2、

10、基坑邊坡的維護(hù)基坑邊坡開挖后，土體與地下水的自然平衡狀態(tài)會(huì)發(fā)生巨大的變化，對環(huán)境或多或少造成不可避免的影響，基坑邊坡自身的穩(wěn)定程度會(huì)隨著暴露時(shí)間的延長而降低。因此應(yīng)做好整個(gè)地下工程的計(jì)劃安排，盡量縮短工期，減少暴露時(shí)間，及早回填。土方開挖和地下結(jié)構(gòu)施工時(shí)，不得碰撞損傷支護(hù)構(gòu)件及排水設(shè)施和觀測標(biāo)志。土方隨挖隨運(yùn)，不得隨意堆置于基坑邊坡周圍。施工用料必須放置于坑邊時(shí)應(yīng)均勻堆放，基坑坡頂堆載不得超過支護(hù)設(shè)計(jì)附加荷載值10Kpa。施工機(jī)械的行駛路線和停放位置與坑邊應(yīng)保持一定的安全距離。八、經(jīng)濟(jì)效益本工程深基坑支護(hù)技術(shù)在挖深7.5m,最大挖深達(dá)9.1m情況下采用復(fù)合式噴錨支護(hù)和全濾管自流深井降水技術(shù)在武漢市