水泥土重力式擋土墻支護技術在淤泥質(zhì)軟土地基中的應用

水泥土重力式擋土墻支護技術在天津**地區(qū)海相淤泥質(zhì)軟土土地基中的應應用**【摘要】在天津津**地區(qū)海相淤淤泥質(zhì)軟土地地質(zhì)條件下，深深基坑采用水水泥土重力式式擋土墻支護護技術進行施施工有相當?shù)牡碾y度和技術術風險，如果果通過信息化化施工，根據(jù)據(jù)工程施工過過程中反饋的的信息情況及及時采取相應應的技術措施施，同樣能夠夠保證深基坑坑施工的安全全?！娟P鍵詞】海相相淤泥質(zhì)軟土土地質(zhì)水泥土土重力式擋土土墻深基坑支護結(jié)構(gòu)1概況1.1工程概況況天津開發(fā)區(qū)***街三期?**工程位于天天津經(jīng)濟技術術開發(fā)區(qū)**街與**路交口，分分東、西兩塊塊完全對稱的的地塊區(qū)，總總建筑面積1440000m2，其中地下下室約350000m2，基礎為樁-承臺-筏板基礎，主主體為框架剪剪力墻結(jié)構(gòu)。主主樓地下一層層、A樓地上十九九層、B、C樓地上九層層，中央車庫庫地下二層。本工程基坑開挖挖面積約250000m2（東西區(qū)每每個基坑約125000m2），施工場場地自然地面面較為平坦，主主樓實際開挖挖深度為5.2m，電梯坑、集集水坑部位實實際開挖深度度為7.2m，中央車庫庫實際開挖深深度為8.6m，電梯坑、積積水坑部位開開挖最大深度度達10.6m。1.2工程周邊邊環(huán)境情況北側(cè)：緊鄰紅線線，基坑外側(cè)側(cè)為綠化帶，市市政電纜溝、供供熱管線緊鄰鄰支護結(jié)構(gòu)，局局部管線在水水泥土重力式式擋土墻內(nèi)的的將支護結(jié)構(gòu)構(gòu)改為鋼筋混混凝土鉆孔灌灌注樁；東側(cè)側(cè)：有已竣工工的25層**大廈，距本本工程基坑最最小距離為4.5m；西側(cè)：距距建筑紅線約約為2m，紅線外為為市政道路；；南側(cè)：距建建筑紅線約為為10m，紅線外為為市政道路。圖1基坑周周邊環(huán)境示意意圖1.3工程地質(zhì)質(zhì)條件根據(jù)勘探結(jié)果分分析：基坑開開挖區(qū)①層為人工填填土層，由粉粉質(zhì)粘土、淤淤泥質(zhì)土組成成，場地西側(cè)側(cè)局部分布由由磚塊、灰渣渣、廢土等組組成的雜填土土，土層厚度度約為1.5~22.5m，土層水平平方向分布不不均勻；②層為全新統(tǒng)統(tǒng)上組陸相沖沖基層(Q43mml)，主要由粘粘土組成，局局部夾粉質(zhì)粘粘土，土層厚厚度約為1~2m，土層水平平方向分布不不均勻；③層為全新統(tǒng)統(tǒng)中組海相沉沉積層(Q442m)，主要由淤淤泥、淤泥質(zhì)質(zhì)粘土組成，土土層厚度約為為6~10m，屬天津**地區(qū)典型的的海相淤泥質(zhì)質(zhì)軟弱土，具具有高含水量量、高壓縮性性、低透水性性、低抗剪強強度等特點。2基坑施工工的難點與重重點2.1施工場地地狹小本工程基坑西側(cè)側(cè)緊貼規(guī)劃紅紅線，北側(cè)緊緊貼市政綠化化帶，東側(cè)的的**大廈已經(jīng)竣竣工，距基坑坑僅3.5m，同時，南南側(cè)僅有的10m寬狹長空地地將作為基礎礎施工階段的的鋼筋加工場場地和材料堆堆場。因此施施工時必須對對現(xiàn)場進行合合理規(guī)劃，對對施工順序必必須合理安排排。同時要加加強基坑圍護護結(jié)構(gòu)及周圍圍環(huán)境的變形形監(jiān)測，以便便及時指導施施工。2.2地質(zhì)條件件差該工程地處海相相淤泥質(zhì)軟土土地區(qū)，上部部回填土土層層水平方向不不均勻，填土土成分復雜，土土質(zhì)情況較差差?；訃o護結(jié)構(gòu)所處的的土層主要為為淤泥層及淤淤泥質(zhì)粘土層層，由于飽和和的淤泥層及及淤泥質(zhì)粘土土層具有很高高的靈敏度，有有明顯的觸變變、流變等特特性，對基礎礎施工極為不不利。2.3結(jié)構(gòu)設計計與支護設計計不協(xié)調(diào)由于設計、施工工階段的工期期很緊，致使使結(jié)構(gòu)設計與與支護設計存存在不協(xié)調(diào)的的狀況，在基基坑支護結(jié)構(gòu)構(gòu)樁施工完成成后，結(jié)構(gòu)設設計提出局部部基坑加深的的要求主樓部部位基坑每15m左右加設了了一個電梯坑坑和集水坑，使使局部開挖深深度由5.2m加深到7.2m，因此增加加了原有支護護結(jié)構(gòu)的不安安全性。2.4周邊環(huán)境境條件差北側(cè)、西側(cè)緊鄰鄰規(guī)劃紅線，市市政電纜溝、供供熱管線緊鄰鄰支護結(jié)構(gòu)，局局部管線還占占據(jù)了支護結(jié)結(jié)構(gòu)位置，如如果基坑變形形過大致使市市政電纜溝、供供熱管線破壞壞，后果將非非常嚴重；基基坑外側(cè)為市市政綠化帶，基基礎施工階段段正處于綠化化澆水養(yǎng)護期期，澆水量過過大將直接威威脅到基坑的的安全。2.5基坑施工工重點在天津**地區(qū)區(qū)采用水泥土土重力式擋土土墻支護技術術的工程實例例不多，而且且有因施工技技術措施不完完善造成基坑坑支護結(jié)構(gòu)破破壞而發(fā)生坍坍塌的事故發(fā)發(fā)生。而且象象本工程中央央為二層地下下車庫，周圍圍為一層地下下室，中部采采用鋼筋混凝凝土鉆孔灌注注樁內(nèi)支撐體體系，外圍采采用水泥土重重力式擋土墻墻支護技術尚尚屬首次，沒沒有類似工程程經(jīng)驗可以借借鑒。尤其是在該工程程基礎施工前前3個月，附近近有一基坑開開挖面積僅3000mm2，開挖深度度僅4.5m的工程，采采用與本工程程相同水泥土土重力式擋土土墻支護技術術，由于周邊邊綠化帶過量量澆水，造成成基坑支護結(jié)結(jié)構(gòu)位移達60cm，擋土墻數(shù)數(shù)處剪裂，由由于及時采取取補救措施，才才沒有發(fā)生基基坑坍塌事故故，給我們起起到了警示作作用。因此，在飽和海海相淤泥質(zhì)軟軟土地區(qū)進行行基坑施工時時如何能夠確確?；訃o護結(jié)構(gòu)的安全全、盡量減小小基坑圍護結(jié)結(jié)構(gòu)的位移從從而保證周邊邊環(huán)境的安全全、合理安排排土方開挖施施工，成為本本工程施工的的幾大重點。3基坑支護護設計方案3.1支護設計計方案的選擇擇選擇合理的支護護結(jié)構(gòu)型式是是保證基坑支支護體系安全全性、經(jīng)濟性性的關鍵，基基坑支護體系系的安全性是是方案選擇的的前提，同時時我們必須在在保證安全的的前提下盡可可能選擇成本本較低的方案案，為投資方方降低工程造造價。由于本工程基坑坑形式比較特特殊，中部為為深坑，周圍圍為相對較淺淺的基坑，根根據(jù)天津**地區(qū)的軟土土地質(zhì)條件和和該地區(qū)深基基坑工程經(jīng)驗驗，有兩種方方案可供選擇擇：第一種方案，深深、淺坑均采采用鉆孔灌注注樁結(jié)合內(nèi)支支撐體系，該該方案在該地地區(qū)的應用比比較成熟，可可以通過相關關軟件進行受受力和變形驗驗算，而且有有大量的工程程實例借鑒，安安全度較高，但但工程造價相相對較高；第二種方案，深深坑部位采用用鉆孔灌注樁樁結(jié)合內(nèi)支撐撐體系，淺坑坑采用水泥土土重力式擋土土墻支護形式式，該方案工工程造價相對對第一種要低低，但存在一一定的技術風風險，通過軟軟件進行受力力和變形驗算算，水土合算算、水土分算算均能滿足要要求，但近幾幾年在該地區(qū)區(qū)采用重力式式擋土墻支護護形式的部分分工程施工情情況并不理想想，個別工程程還發(fā)生了擋擋土墻脆斷坍坍塌事故。經(jīng)過專家論證，認認為只要通過過信息化施工工手段，采取取有效的技術術措施，合理理安排施工順順序，在實施施過程中根據(jù)據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及及時調(diào)整和完完善支護方案案，第二種方方案可以實施施。3.2深坑支支護結(jié)構(gòu)體系系根據(jù)深淺坑相結(jié)結(jié)合的特點，在在深淺坑結(jié)合合部位采用ΦΦ700鉆孔灌注樁樁結(jié)合帽梁及及內(nèi)支撐體系系，樁長15m嵌固長度11.5m，東側(cè)無淺淺坑部位在外外側(cè)輔以2.7m寬格構(gòu)式重重力擋土墻，坑坑底采用水泥泥攪拌樁進行行被動土加固固措施，加固固寬度5.1m，深度為5m。圖2基坑支支護平面布置置3.3淺坑支護護結(jié)構(gòu)體系淺坑有工作面的的部位采用2.7m寬水泥土重重力式擋土墻墻支護形式，擋擋土墻懸臂5.2m，嵌固深度12m，沒有工作作面的部位采采用鉆孔灌注注樁懸臂支護護外加水泥攪攪拌樁止水帷帷幕，坑底采采用水泥攪拌拌樁進行被動動土加固措施施，加固寬度度5.1m，深度為5m。圖3支護結(jié)結(jié)構(gòu)大樣3.4支護補充充方案前面已經(jīng)介紹，在在支護設計方方案已經(jīng)部分分實施，擋土土墻施工完成成后，結(jié)構(gòu)設設計提出基坑坑局部加深要要求，將開挖挖深度由5.5m加深至7.5m，而且當期期類似工程相相同支護設計計方案的4.5m基坑開挖出出現(xiàn)問題，對對原支護設計計方案進行補補充完善勢在在必行?？紤]到深基坑工工程的不確定定性和差異性性，確定了適適合本工程的的補充方案。對對東側(cè)擋土墻墻采取分段試試挖，監(jiān)測其其變形情況，在在帽梁上部加加設1m高混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)反沿，減減小擋土墻的的懸臂高度；；南北兩側(cè)擋擋土墻根據(jù)東東側(cè)實施情況況，分段開挖挖，控制每段段開挖寬度，及及時封閉墊層層，并在墊層層中加設鋼筋筋混凝土暗梁梁，暗梁間距距按6m左右設置，在在擋土墻根部部加設1m高混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)反沿，減減小擋土墻的的懸臂高度。4基坑施工工技術措施4.1土方開挖挖技術措施根據(jù)工程設計特特點和結(jié)構(gòu)設設計要求，必必須先施工地地下車庫結(jié)構(gòu)構(gòu)，至負二層層外墻完成后后方可施工主主樓底板。土土方開挖時采采取如下措施施：1）先開挖地下下車庫部位土土方，主樓部部位按1:2放坡處理，根根據(jù)工程進度度安排逐步進進行主樓土方方開挖施工，盡盡量減小南北北兩側(cè)支護結(jié)結(jié)構(gòu)暴露時間間；2）車庫部位土土方按照“對稱開挖”原則進行，防防止內(nèi)支撐體體系向一側(cè)位位移情況發(fā)生生；3）主樓土方按按照“分段開挖”原則進行，每每段控制在15m左右，在該該段墊層、暗暗梁、反沿施施工完成且強強度達到C20以上后方可可進行下一段段土方開挖施施工；4）為了保證擋擋土墻的安全全，在土方開開挖到坑底標標高至墊層、暗暗梁、反沿混混凝土強度未未達到強度前前，采用［40槽鋼按4m左右間距設設置拋撐對擋擋土墻進行臨臨時加固；5）提前同市政政部門進行溝溝通，要求在在土方開挖期期間，控制北北側(cè)綠化帶的的澆水量，減減小綠化澆水水對支護結(jié)構(gòu)構(gòu)的影響。4.2基坑降水水措施東西區(qū)各設置551口坑內(nèi)降水水井，井深15.1m，管徑500mm；設置10口坑外觀察察井，井深10m，管徑500mm。在基坑開開挖前30天開始降水水，保證開挖挖作業(yè)面沒有有明水，并且且地下水水位位低于基坑底底1000mmm?；油练椒介_挖前在基基坑周邊設置置擋水臺，防防止坑外場地地水流入坑內(nèi)內(nèi)。4.3信息化施施工措施深基坑工程常受受到大量不可可預見因素的的影響，因此此土方開挖全全過程都必須須將基坑邊坡坡和環(huán)境安全全放在第一主主要的位置，必必須按信息化化施工的原則則組織施工。支支護系統(tǒng)變形形等方面的監(jiān)監(jiān)測是信息化化施工一個重重要的環(huán)節(jié)，對對其安全保障障起著至關重重要的作用。本工程主要對支支護結(jié)構(gòu)水平平位移、基坑坑整體位移、周周圍建筑物和和地下管線變變形、支護樁樁樁內(nèi)鋼筋應應力、地下水水位、支護結(jié)結(jié)構(gòu)的水平變變形等六個方方面進行了監(jiān)監(jiān)測，并成立立了以建設、監(jiān)監(jiān)理、設計及及施工等單位位主要人員組組成的信息化化施工領導小小組，建立了了暢通的信息息反饋渠道，根根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)據(jù)情況及時調(diào)調(diào)整方案和采采取應對措施施。5實施效果果由于針對**地地區(qū)海相淤泥泥質(zhì)軟土的特特性，采取了了一系列的施施工技術措施施，整個**金融街三期期?**工程基坑施施工取得了非非常好的實際際效果。首先，通過完善善的支護施工工技術措施，以以及及時制定定補充方案，彌彌補了結(jié)構(gòu)設設計與支護設設計