钻孔组合劲性桩在深基坑支护中的应用

箍霸　应用方法论　１５３　钻孔组合劲性桩在深基坑支护中的应用　陈钧　（安徽省建设工程勘察设计院，安徽合肥２３０００１）　摘要钻孔组合劲性桩是在小直径钻孔桩内置入组合型钢构成。在深基坑支护工程中，劲性桩一般与土层锚杆或土钉结合使用，形成复　合式支护结构。该方法的主要优点是支护结构占用空间较小，成本较低，适用性比较广。本文结合工程实际分析和论证了这一工法的应用　前景。　关麓词基坑支护；劲性桩；锚杆；复合支护　中田分类号Ｔｕ　文献标识码Ａ　文章编号１６７３—９６７１一（２０１　１）０６２－０１５３—０３　在深基坑支护工程中，经常会遇到新建和已建两相邻建筑物基础底　止承压水对基础施工的影响。　面高差较大，同时两基础间水平净距较小（仅有几十厘米）的情况，此　２工程地质条件　时的支护结构即要能承受较大的侧向压力，又要能很好的控制变形。而　在基础间水平净距很小的情况下，大直径灌注桩等受到地层、机械操作　拟建场地位于南淝河一级阶地上，场地内地层自上而下依次为杂填　土、粘土、粉质粘土、粉士夹砂：①层杂填土：层厚３．２０～６．５０ｍ，褐　空间或施工区域的限制，造价也较高，如此，选择合适的支护型式比较　灰、青灰色，松散或可塑状态，成份含植物根、碎砖、碎石及建筑垃圾　困难。本文根据合肥市某大厦扩建工程基坑工程支护的成功实例，分析　和介绍一种支护方法——钻孔组合劲性桩支护结构。这种支护结构主要　等。②层粘土：层厚２．５０～５．３０ｍ。灰黄、褐黄、褐灰色，硬塑状态，稍　优点是施工较简便，造价较低廉，和预应力锚杆相结合，能承受较大的　湿，光滑，含氧化铁、铁锰结核等。③层粉质粘土：层厚１．０～３．１Ｏｍ。　灰黄色、可塑～硬塑状态，含氧化铁及粉细砂等。④层粉土夹砂：层厚　水土侧向压力，能较好的控制基坑的水平位移。　４．０～５．０ｍ，灰黄色、稍密　中密状态，含氧化铁及粉细砂等。地下水为　１工程概况　在杂填土中的上层滞水型地下水及④层粉土夹砂中的微承压水。杂填土　某大厦扩建工程位于合肥市中心区，拟建建筑物地上７层，地下车　中受大气降水及生活用水渗人补给。　库２层，基坑挖深８．５ｍ，局部ｌＯ．０５ｍ。本基坑周边建筑物较多，且距离较　３支护结构选择　近，拟建建筑物西侧外墙距离已建两栋建筑物外墙仅１．２ｍ，基础高差３．Ｏ　由于本工程场地填土较厚、地下水丰富，且坡顶建筑物距离支护结　米（原有三层厂房处基础高差６．０米）；南侧距基坑１０．Ｏ米为已建７层建筑　构很近（最近处为１．２ｍ），一旦支护结构失稳或变形较大，其产生的后　物；基坑东侧距离基坑６．咪为３栋居民住宅楼；基坑东侧距离３栋已建建　果十分严重。结合合肥地区的工程经验，并慎重考虑各项因素考虑，对　筑物６　咪；基坑北侧为施工通道。整个场地狭窄，无放坡空间，基坑支　护要在确保地下室施工安全的同时，控制周边建筑物的变形及沉降，同　于本工程，采用钻孑Ｌ劲性桩加预应力锚杆的复合支护方案。　时，汽车升降机基坑开挖１０．０５ｍ，已进入粉土夹砂层，基坑开挖后要防　４＂０．０００　、＾　●　燃、　１　－　’８Ｉ　＿ｌ习　鼬拥片　Ｉ　Ｉ　甍　◆５．　２（Ｉｏ飘■　＼　＿　．墨ｌ－注｜Ｌ－ｃ—５．性巾ＯｍＯ　４１．８２ｘｍ３１　５．　Ｎ１　．０　瞻列　　．；仵｛ｌｌ｜ｊＩｊ　Ｉ２ｏ　Ｌ－１５０００　　５０　●　’　。　雩　高　羁　　．．　●　１ｏＩ一——＼　．．－　岛　．｜．　Ｉ、ｌ２：蕞童穷■耔２奎２ｏ　Ｌ－１５０００　－８．４３０　簟拇弛聱淞１５ｏ　’　、厂　ｌ　ｌ　翻　ｏ　肉－１＿２Ｃ１４ａ　麓　一　ｉ趟天下嗣－曩　｜毓　Ｎ　。Ⅲｎ　－誓　ｊ誉钼　４０ｏ　．一，　●　图１基坑北侧及东侧支护剖面图　１５４　应用方法论　２科０１　箍１１年第期　Ｌ　２藉　图２基坑西侧３～６层建筑物处支护音０面图　图３基坑西侧三层厂房处基坑支护剖面图　科加　应用方法论　１５５　箍　活期　图４基坑南侧基坑支护剖面图　－８．４３０　—１　０．０５０　夯　密　审５Ｏ压密注浆孔　—１３．０５０　（下转第１７０页）　图５电梯井处压密注浆处理剖面图　１７０　应用方法论　表２静力触探确定承载力统计　层　岩土名称　号　锥头　阻力　ｑ／￣ＣｌＰａ　２科０１　１年第期　主１２霜　Ｉ　静力触探　比贯人　阻力　所ＭＰａ　用的公式　基本　承载　４　ｋＰａ　②　粉细砂　１．８９　Ｏ６２　．２．０８　Ｏ．６８　３．３９　６．７ｌ　４．０７　１，７８　０．８９Ｐ，￣　＋１４．４　０．１１２Ｐ，＋５　５．８　Ｐ—４６　０．０２０　Ｐ，＋５９．５　０．８９Ｐ，　＋１４．４　５．８　＿４６　ｌ２４．Ｏ　８１．２　２７３．７　１９３．７　ｌ８１．７　１９８．７　③　淤泥质粉　质粘土　④　⑤　图２双桥探头参数判别土类　供了一个快捷、高效、且经济的方法。　２）确定土的基本承载力。我国幅员辽阔，地质条件多种多样，不　可能有统一的承载力经验公式。只有通过一个地区的对比实验结果提出　⑥　⑦　粘土　细中砂　粉士　粉质黏土　３．Ｏ８　６．１　３．７　１，６２　４结束语　１）利用静力触探划分土层准确、高效、低成本、缩短勘察周期；　宜与钻探相配合，不能盲目减少钻探孔。　２）在现今勘察市场，用扰动土样代替原状土样的现象比较普遍，　若钻探质量和记录质量再得不到保证，静力触探的优点就更显得重要。　３）静力触探指标应用时地区经验性很强，与地基承载力、变形参　数的关系是统计关系，不是理论关系，需依靠大量数据的积累。　４）静力触探指标应用时受地层影响较大，应用时应结合钻探及室　内试验综合分析。　适合本地区的经验公式。《建筑地基基础设计规范》（ＧＢ５０００７—２００２）提　出可由载荷试验或其它原位测试、公式计算、并结合工程实践经验等方　法综合确定。本文利用标准贯入试验、静力触探、室内土工试验三者对　比，确定地基基本承载力，并推荐了适合本地区的静力触探经验公式。　对于室内试验结果，利用孔隙比、含水量和液性指数，通过查表取　得基本承载力值：见表１。　表１室内土工试验确定承载力　层　号　②　岩土名称　天然含水　天然空　隙比ｅ　粉细砂　４４６　．液性指数　基本承载　ＩＩ．　Ｇ　ｋＰａ　１２１　Ｏ．９８　７６　松散、饱和　１．１７　③　淤泥质粉质　粘土　④　⑤　⑥　⑦　粘土　细中砂　粉土　粉质黏土　２４．５　０．６６　稍密、饱和　０．１２　２８８　２０ｏ　参考文献　［１１王锺琦．土静力触探的实质及其应用现状及前景『Ｊ１＿工程勘察，２００８，１０．　３４．４　３１．８　Ｏ．９５　Ｏ．８５　０－３８　Ｏ－加　１７５　１８８　【２］顾宝和．《岩土工程勘察规范》中的静力触探问题［Ｊ】＿工程勘察，２００８，１０　［３］ＧＢ５００２１—２００１岩土工程勘察规范【ｓ］．　【４］ＴＢ１００４１—２００３铁路工程地质原位测试规程【ｓ】．　对于静力触探试验结果，利用Ｐ　ｓ值（Ｐ　ｓ＝１．１ｇ　），通过查《铁路工　程原位测试规程》ＴＢ１００１８—２００３取得地基承载力值：静力触探使用数理　统计方法进行统计分析，其平均值如表２。　『５］ＴＢＪ３７—９３静力触探技术规￣ｔｌＩｓ］．　［６］ＧＢ５０００７—２００２建筑地基基础设计规范［ｓ】．　（上接第１５５页）　４支护方案设计　劲性桩桩径采用　４００，内置２根ｌ２或１４ａ型槽钢，桩间距０．８～１．０　米，采用一桩一锚，锚杆竖向间距２～３ｈｉ，锚杆长度１２～１５米，施加预　应力为３０～５０ＫＮ。锚杆注浆体直径为１５０ｍｍ，入射角度为ｌＯ～１５度。　经计算，．．各剖面支护结构稳定性及变形均符合规范规定。各剖面图如图　１～５所示。　最大水平位移点为基坑北侧施丁通道处，约３０ｍｍ，其余部位水平位移　为１０ｍｍ～２５ｒｎｍ；基坑最大沉降为基坑西侧原有６层建筑物，最大沉降为　３ｍｍ。　监测结果反映，基坑水平位移及周边建筑物沉降数值均在规范允许　的范围内，支护结构丁作良好，即保证了地下室施工的安全，也保证了　周边环境的安全。　６结语　随着城市空间开发利用程度的提高，深基坑支护工程的现场条件也　越来越苛刻，科学合理的选择支护类型，在确保基坑周边环境和合理控　制投资成本方面起着举足轻重的作用。钻孔组合劲性桩加土层锚杆或土　钉的复合型支护型式将会给我们在支护型式选择方面提供更加广泛的选　择空间。　５施工及监涓情况　５．１施工情况　基坑支护先施工劲性桩及桩顶冠梁，在劲性桩及桩顶冠梁施工完成　并达到规定龄期后，开始开挖土方并随着土方开挖进行锚杆及喷射砼施　工。施工顺序为劲性桩及桩顶冠梁施工一土方开挖一修坡一初喷混凝土　一成孔一放置锚杆一注浆一编制钢筋网一终喷混凝土一锚杆张拉及锁　定。　５．２施工监测　参考文献　【ｌ　建航，侯学渊．基坑工程手册［Ｍ　Ｅ京：中国建筑工业出版社，１９９７．　【２】高大钊．深基坑工程【Ｍ】．北京：机械工业出版社，１９９９．　对于深基坑支护工程，监测工作是非常必要的，施工监测数值与预　测值或计算值相比较，能可靠的反映工程施工所造成的影响，能较准确　的以量的形式反映这种影响的程度，从而做到动态设计，信息化施工。　本工程对支护结构的位移及周边建筑物的沉降等进行了监测。每次　土方开挖后均进行观测，雨后加测一次。经观测，至基坑回填时，基坑　［３ｌ黄强．深基坑支护工程技术【Ｍ］．北京：中国建材工业出版社，１９９５．　【４】黄熙龄．高层建筑地下结构及基坑支护【Ｍ¨Ｅ京：宇航出版社，１９９４．　【５］龚晓南．深基坑工程设计施工手册【Ｍ】．北京：中国建筑工业出版社，１９９８