廣州匯水景臺高層住宅基坑止水支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

廣州匯水景臺高層住宅基坑止水支護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

基本工程具有工作量大、技術(shù)難度高、不可避免的因素多、事故風(fēng)險大等特點(diǎn)。其防洪設(shè)備結(jié)構(gòu)的安全可靠性不僅影響到基工程本身，還影響環(huán)境，威脅鄰近建筑物。整個工程工程中支架結(jié)構(gòu)的成本是相當(dāng)有的。因此，在設(shè)計(jì)基工程時，選擇信息安全、經(jīng)濟(jì)合理的支架結(jié)構(gòu)非常重要。1住宅建筑工程地質(zhì)概況本工程為兩座34層的住宅樓,位于珠江南岸,北側(cè)為沿江綠化帶,南側(cè)為城市規(guī)劃路,與之相鄰的東西兩側(cè)建筑均為33層的住宅建筑,與東側(cè)的建筑距離僅5～7m,距離西側(cè)的建筑約30m.基坑?xùn)|西長約105m,南北長約60m,平面周長約為340m,平面面積約7048m2,基坑深度-6.40m.現(xiàn)場情況如圖1和圖2所示.工程地質(zhì)簡況:場地地層由上而下主要由人工填土層、沖積層、風(fēng)化殘積層及白堊系基巖組成,見表1.2結(jié)構(gòu)確定的方案及實(shí)施效果由于本工程緊靠江邊,珠江江面水位-2.1m.基坑開挖后,施工截排水的成功與否就成為工程能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵因素之一;基坑除了深度比較大之外,由于東側(cè)距33層的住宅建筑僅為5m,若支護(hù)不可靠,不僅嚴(yán)重影響本工程的施工,而且將危及該建筑的安全,造成難以想象的后果.因此合理地選擇止水和支護(hù)的結(jié)構(gòu),是保證本工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵.鑒于東西兩側(cè)的建筑均已完成,這兩個工程基坑的止水支護(hù)結(jié)構(gòu)就成為本工程的重要參考.經(jīng)調(diào)查,這兩個工程的止水支護(hù)結(jié)構(gòu)分別采用的是攪拌樁和旋噴樁,故本工程的止水支護(hù)最初打算在這兩個方案中確定一個.但經(jīng)過對相鄰兩個工程的止水支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)施效果調(diào)查分析后發(fā)現(xiàn),采用攪拌樁或旋噴樁支護(hù)效果較好,但止水效果不盡人意,達(dá)不到本工程提出的止水要求.由于這兩個工程的止水效果差,基礎(chǔ)工程的人工挖孔樁在施工時大量地下水涌入并帶入泥砂,孔樁工程難以實(shí)施.其中一個工程的人工挖孔樁不得不增加鋼護(hù)筒才使得工程順利進(jìn)行,但工程造價卻增加了近400萬元.經(jīng)分析止水效果差的原因主要是旋噴樁的凝固體密實(shí)度欠佳,而攪拌樁在與巖層結(jié)合面處的止水措施無法控制,導(dǎo)致結(jié)合面漏水嚴(yán)重.另外,工程造價高也是一個重要因素.在總結(jié)前兩個工程支護(hù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,本工程的止水支護(hù)提出了擺噴板墻止水、錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)的方案.3設(shè)計(jì)完成供水支持結(jié)構(gòu)3.1透水層與不透水層銜接沿基坑外側(cè)1.7m施工一排擺噴板墻,擺噴角度為30°,與施工軸線夾角為5°,間距為1.5m,平均孔深為14.36m,每孔入不透水層不小于1m.為了確保有足夠的噴射能力,采用三重管擺噴方法.擺噴板墻水泥摻入量約420kg/m,水泥漿的水灰比為1:1.為了增加板墻的密實(shí)度,噴具提升速度適當(dāng)減小:淤泥層15cm/min,砂層8～10cm/min.施工過程中,首先采用地質(zhì)鉆機(jī)成孔,在透水層與不透水層交接部位進(jìn)行取芯、鑒別,確保止水帷幕穿過透水層并進(jìn)入不透水層,以保證透水層與中風(fēng)化交接部位止水效果.3.2防護(hù)結(jié)構(gòu)3.2.1純水泥漿噴射混凝土錨管采用《48mm鋼花管,間距1.3m,鋼管傾角10°,排距1.5～2.0m,長度為10～12m.管內(nèi)注入水灰比約0.5的純水泥漿,灌漿壓力0.5～1.0MPa,掛鋼筋網(wǎng)《6@200mm×200mm,噴射混凝土強(qiáng)度為C20,厚度100mm;焊《16mm加強(qiáng)筋,間距與錨管間距相同.在東側(cè)由于與既有建筑距離僅5～7m,故在東側(cè)與現(xiàn)有建筑相鄰處的錨管為4排,間距1.2m,排距1.2～1.3m,長度為5～7m,角度10°,另增設(shè)一排《130mm的鋼管樹根樁35條,間距1m,長度10m.3.2.2支撐結(jié)構(gòu)施工1錨管注漿與管錨管注漿相結(jié)合先采用鉆機(jī)開孔,鉆穿擺噴板墻,然后使用潛孔沖擊鉆機(jī)振沖打入錨管,達(dá)設(shè)計(jì)要求后灌注水灰比約0.5的純水泥漿,注漿壓力為0.5～1.0MPa.2噴混凝土噴混凝土厚度100mm,混凝土強(qiáng)度等級C20,分兩次施噴.第一次噴射厚度約為30mm,然后掛鋼筋網(wǎng)《6@200mm×200mm,焊《16mm加強(qiáng)筋,完成后再噴射混凝土厚度為70mm.4效果4.1充填墻企業(yè)水岸結(jié)構(gòu)為了確保擺噴板墻的滲水性能達(dá)到要求,先在基坑北側(cè)(靠近珠江一側(cè))用4孔擺噴設(shè)置成一圍井(見圖3),中間鉆一孔徑為500mm的抽水孔,井深13.5m,入不透水層0.5m,采用鉆孔簡易抽水的方法進(jìn)行試驗(yàn),檢測其滲水性能.由潛水完整井單井抽水試驗(yàn)計(jì)算法得出的滲透系數(shù)為0.91×10-7?m/s.通常粉質(zhì)粘土的滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值為k=1～6×10-6?m/s,由此初步判定擺噴板墻可以達(dá)到止水的目的.整個工地的擺噴板墻施工完畢后,采用鉆孔取芯、取樣檢驗(yàn)止水帷幕入不透水層和墻體強(qiáng)度的情況,抽芯結(jié)果表明,墻體底部與不透水層膠結(jié)良好,墻體強(qiáng)度滿足止水要求.根據(jù)基坑開挖后的施工效果,基坑內(nèi)的滲水量非常少.在基坑、基礎(chǔ)施工期間,基坑內(nèi)共設(shè)15個抽水井,用以排除基坑內(nèi)貯存的原有地下水.坑內(nèi)水抽完后,僅留4～5個抽水井排除少量滲水,地下工程基本是在干燥的狀態(tài)下進(jìn)行的.合理有效的止水措施,為整個工程創(chuàng)造了良好的作業(yè)環(huán)境,保證了工程的順利進(jìn)行.4.2基坑邊坡位移檢測為了監(jiān)測基坑邊坡位移,沿基坑共布設(shè)18個觀測點(diǎn).基坑邊坡的位移監(jiān)測與基坑開挖同步進(jìn)行,觀測次數(shù)為開挖時每1～2d1次,其余為每3～5d1次,共進(jìn)行基坑邊坡位移監(jiān)測28次,其累積位移量見表2.根據(jù)相關(guān)規(guī)范,基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最大水平位移應(yīng)小于0.02h(h為基坑深度,本工程的基坑深度為6.4m),由表2可知,本工程基坑的實(shí)際最大水平累積位移量位于2號測點(diǎn),為40mm≤0.02h=128mm.符合規(guī)范要求和設(shè)計(jì)要求.4.3旋噴樁和錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)預(yù)算造價本工程的基坑止水支護(hù)結(jié)構(gòu),由最初提出的地下攪拌樁和旋噴樁方案,到最終確定的擺噴板墻止水錨管支護(hù),經(jīng)過了詳細(xì)的論證和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較.當(dāng)采用雙排攪拌樁時,其預(yù)算造價為330萬元;當(dāng)采用旋噴樁止水和錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)時,其預(yù)算造價為335萬元;采用擺噴板墻止水錨管支護(hù)方案,其最終的實(shí)際造價僅為230萬元.不但比旋噴樁止水支護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)省了100多萬元,而且工程實(shí)施的止水效果遠(yuǎn)優(yōu)于相鄰兩個工程所用方案.另外,本工程的人工挖孔樁的總造價約800萬元,如果止水效果不好,將造成人工挖孔樁由正常施工改為水下澆注混凝土,僅此一項(xiàng)將增加工程費(fèi)用240萬元,這還不包括由此造成的工期延長所增加的費(fèi)用.5噴板墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用地下工程的止水結(jié)構(gòu),除了應(yīng)保證結(jié)構(gòu)本身的滲透性足夠低以外,更重要的是保證擋水結(jié)構(gòu)要與巖層結(jié)合緊密.本工程的止水結(jié)構(gòu)采用擺噴板墻結(jié)構(gòu),一方面保證了擺噴板墻凝固體的密實(shí)度,另一方面對結(jié)構(gòu)與巖層結(jié)合處的防水