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岩土研究院

厦门某深基坑围护工程实录

301 2021-11-23 10:51:45

一、工程概况

该场地西临新同路,南靠湖滨北路;拟建四幢 33层高层公寓,总建筑面积12万m²,设置2层地下室,基坑实际开挖深度为9.75m,其西侧距 φ300自来水管仅2.0m,南侧距φ700 自来水管仅4.0m,基坑平面图见图1。

该场地地层分布自上而下有∶

(1)杂填土。新近回填,厚2~3m;

(2)淤泥。厚8~10m,南侧淤泥最厚,其最大底板埋深为东南角14.3m;

(3)粘土。可一硬塑,最大厚度5.0m,由西北侧向东南侧逐渐尖灭;

(4)中粗砂层。厚1.0~4.0m,由北向南逐渐变薄;

(5)残积砂质粘土。厚约18~25m。各土层的主要物理力学性质指标如表

1.该场地地下水情况如下∶

(1))上层滞水。赋存于上部填土层中。

(2)承压水。赋存于中粗砂层,水量丰富,承压水头达10m 以上。

(3)孔隙水。赋存于淤泥、粘土、残积砂质粘土层中。

(4)混合稳定水位埋深为0.7~1.80m。

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三、人工挖孔桩施工情况

该围护桩于1994年3月初在淤泥段成孔时,涌泥严重,难以成孔。且基坑四周地面严重下陷,南侧下陷 20.8cm,东侧下陷 8cm,北侧12cm,西侧φ300自来水管爆裂。经现场取样做含水量试验,发现该淤泥含水量平均值高达 66%,比勘察报告提供的数值高出 5%,说明该淤泥工程地质性质极差,为了避免继续涌泥和重大工程事故发生,3 月 28 日经研究决定采取以下处理措施,在围护桩两侧各打一排φ500 封闭型水泥搅拌桩。其理论计算如下∶

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成孔至中粗砂层时,水量较多,由于抽水影响,导致周边地面继续下沉,南侧最大沉降量达33cm,增加了12.2cm,接近预估值13.2cm;在离坑边 57.4m处,沉降达 10cm,离坑边293.7m处,沉降量达 4cm。说明淤泥下卧砂层抽水影响范围大,引起的地面沉降量较大;也说明采用上述方法,预估降水引起的地面沉降量,基本上符合实际情况。

四、土层锚杆施工情况

1994年12月土锚施工结束,选择 10 根土层锚杆作抗拔试验,如表2,有6根未达到设计要求。究其原因主要是施工工艺问题。

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未达到设计要求的土层锚杆,成孔时,采用 φ147钻头,提钻时,易形成孔内真空,以致砂层段塌孔,淤泥段缩孔。下锚索非常困难,且一次注浆管被磨破。所以一次注浆后,未能形成有效的堵塞体,使得第二次注浆无法形成较大的扩大体。

达到设计要求的土锚,成孔时,采用φ130钻头,并在两侧焊上腰肋,成孔后,锚索一次性下到设计深度,且第一次注浆时孔口设置了止浆带、注浆效果良好。

根据以上分析,在补锚时,改进了施工工艺∶

(1)套管跟进至淤泥层底板。

(2)钻头加腰肋。

(3)孔口设置止浆带。

试验表明,工艺改进后,效果良好,其抗拔力均达到设计要求。五、监测

基坑土方开挖于1995年5月开始,9月开挖完毕;为了确保基坑开挖安全和及时采取补救措施。进行了基坑开挖限踪临测。监测内容包括。桩顶水平位移。桩身变形。士锚拉力及坑外地面沉降等。监测结果如下∶

(1)如图6所示,桩顶向坑内最大水平位移仅4.3crm。

(2)如图6所示,桩身变形曲线为近直线。

(3)土层锚杆轴向力 260~270kN。

(4)坑外地面,因基坑开挖引起的地面沉降量最大值仅1.9cm。

上述监测结果说明,围护系统是安全可靠的,围护设计较为合理;另外,围护桩侧有封闭的水泥搅拌桩,有效地止住杂填土层、淤泥层渗水,基坑内基本无水。

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六、体会

综上所述,有着以下体会;

(1)对于厦门地区,淤泥厚度较小,含水量小于60%的,可采用人工挖孔桩,确需采用人工挖孔桩的,须进行土体加固。

(2)对于发育有软土层的地段,可采用土层锚杆。

(3)孔口设置止浆带,注浆效果好,可提高土层锚杆抗拨力。

(4)水泥搅拌桩用于软基基坑开挖止水,效果较佳。

(5)淤泥下卧砂层,抽水影响范围大,引起的地面沉降较量大。

(6)根据监测结果,用等值粱法计算单撑围护桩,略偏保守。