濱海公路復(fù)雜地質(zhì)條件下深基坑支護(hù)分析與探究范文

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摘要:福建省莆田市聯(lián)十一線公路工程涵洞深基坑采用拉森鋼板樁進(jìn)行基坑支護(hù)，結(jié)合本工程施工特點(diǎn)，介紹了拉森鋼板樁在涵洞深基坑中的支護(hù)情況、基坑開(kāi)挖支護(hù)流程，提出了施工過(guò)程的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞:拉森鋼板樁;涵洞深基坑;施工流程;施工監(jiān)控

1工程概況

福建省普通國(guó)省干線公路聯(lián)十一線涵江江口至仙游楓亭段工程，部份路段位于莆田市涵江區(qū)興化灣，涵洞位于外海灘涂新建道路上，孔徑2－4*4，涵洞基底及涵洞中心樁號(hào)30m范圍內(nèi)采用PTC管樁進(jìn)行軟基處理，開(kāi)挖涵洞基坑長(zhǎng)72m，寬13m，基坑最深為6.5m，根據(jù)基坑的地質(zhì)報(bào)告情況、周邊潮水影響及開(kāi)挖深度等要求，出于施工安全考慮，施工安全、質(zhì)量保證、經(jīng)濟(jì)合理等因素，采用“拉森鋼板樁+型鋼圍檁+鋼管內(nèi)支撐”的支護(hù)形式，為保證施工便道的通行，基坑開(kāi)挖及涵洞施工采用分幅施工。

2工程地質(zhì)條件

路線所穿越地貌為濱海沖海積平原地貌，地形平坦，地勢(shì)開(kāi)闊。區(qū)內(nèi)水系發(fā)達(dá)，水量充沛，小河、魚(yú)塘密布，主要為海水養(yǎng)殖區(qū)域，部分路段跨越潮間帶。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查:沿線海邊灘涂、港灣分布有淤泥，屬高壓縮性土層，厚度5.8－15m不等，該類地基土屬于“高含水量、高液限，高孔隙比、低強(qiáng)度”類軟土，工程力學(xué)性質(zhì)極差。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆探揭示，結(jié)合原位測(cè)試、室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果，本涵洞地層結(jié)構(gòu)及巖性特征，場(chǎng)地內(nèi)地層有人工填砂、淤泥(Q4al－m)、淤泥質(zhì)黏土(Q4al－m)、粉砂(Q4al－m)、粉質(zhì)粘土(Q4al－m)、卵石(Q4al－m)、全風(fēng)化花崗巖(γ52)。基坑開(kāi)挖時(shí)，基坑底部及周邊淤泥具有明顯觸變及流變特性，易產(chǎn)生管涌、流砂或坑底隆起，現(xiàn)場(chǎng)日平均潮水位標(biāo)高為4.13m，且施工場(chǎng)地受潮水影響。

3支護(hù)的重點(diǎn)、難點(diǎn)與支護(hù)方案

⑴地質(zhì)情況較為復(fù)雜，涵洞基坑所處位置為路基填砂，下部為淤泥層，且受每日兩次潮水影響帶，地下水位高、滲透性大，基坑開(kāi)挖和涵洞施工的難度大，基坑支護(hù)必須確保施工安全和施工質(zhì)量及拉森鋼板樁的計(jì)算深度;

⑵基坑開(kāi)挖深度達(dá)6.5m，基底位于淤泥(Q4al－m)層，該層強(qiáng)度低、遇水呈流塑狀態(tài)，開(kāi)挖基坑時(shí)必須確保兩側(cè)圍堰土體不向基坑內(nèi)發(fā)生位移，防止土體的滑動(dòng)和基坑隆起，保證支護(hù)使用過(guò)程中的安全;

⑶針對(duì)本工程涵洞支護(hù)結(jié)構(gòu)的重難點(diǎn)分析，綜合考慮水文情況、地質(zhì)、各支護(hù)體系、工期要求和施工安全，涵洞基坑采用:15mIV新型拉森鋼板樁加內(nèi)支撐支護(hù)方案，每間距4m設(shè)上下兩道609×12鋼管水平頂撐，并在拉森鋼板樁頂撐四周采用雙拼H300×300型鋼圍檁。經(jīng)深基坑鋼板樁驗(yàn)算，在各工況下，整體穩(wěn)定、抗傾覆穩(wěn)定性、抗隆起、流土穩(wěn)定性、突涌穩(wěn)定性、嵌固深度構(gòu)造、嵌固段基坑內(nèi)側(cè)土反力及圍檁與支撐鋼管驗(yàn)算均滿足規(guī)范要求。

4施工流程

基坑開(kāi)挖支護(hù)施工流程:場(chǎng)地平整→測(cè)量放線→打拉森鋼板樁→土方開(kāi)挖至第一道內(nèi)支撐標(biāo)高→內(nèi)支撐安裝→土方開(kāi)挖至第二道內(nèi)支撐標(biāo)高→內(nèi)支撐安裝→土方開(kāi)挖至基坑底設(shè)計(jì)標(biāo)高→PTC樁帽施工→墊層施工→涵洞底板施工→拆除第二道內(nèi)支撐→涵洞洞身和頂板施工→回填透水性材料→拆除第一道內(nèi)支撐→拉森鋼板樁拔除。

4．1拉森鋼板樁的打設(shè)

⑴鋼板樁打設(shè)前需除銹、調(diào)直，插口涂黃油;

⑵采用振拔設(shè)備施打拉森鋼板樁，施打前必須熟悉周邊環(huán)境、構(gòu)筑物及管網(wǎng)的情況，準(zhǔn)確定位支護(hù)樁位置;

⑶施打樁前，施工單位必須對(duì)板樁進(jìn)行逐根檢查，對(duì)于變形嚴(yán)重、連接鎖口銹蝕的普通板樁剔除，不合格者待修整后才可使用，無(wú)法修整的清場(chǎng);

⑷隨時(shí)測(cè)量監(jiān)控每塊樁的斜度在插打過(guò)程中不超過(guò)1%，出現(xiàn)偏斜過(guò)大且不能拉齊調(diào)正時(shí)，拉起重打。鋼板樁插打時(shí)，必須校對(duì)其平面位置是否有誤，樁身是否垂直，發(fā)現(xiàn)傾斜，及時(shí)采取糾正措施。鋼板樁墻垂直允許偏差為1/150，同時(shí)應(yīng)保證鎖口緊密;

⑸保證密扣在基坑開(kāi)挖后入土深度不小于3米，使拉森鋼板樁順利合攏;注意工作井的四個(gè)角要采用轉(zhuǎn)角板樁，工地現(xiàn)場(chǎng)無(wú)此類拉森鋼板樁，采用防水土工布或廢舊輪胎塞縫等輔助密封措施;

⑹打入樁后，施工單位組織人員對(duì)樁體進(jìn)行閉水性檢查，出現(xiàn)漏水位置進(jìn)行焊接修補(bǔ)，且每天有專人檢查樁體閉水情況。

4．2拉森鋼板樁拔除

待箱涵主體結(jié)構(gòu)施工完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度、基坑按設(shè)計(jì)臺(tái)背回填驗(yàn)收，拔除拉森鋼板樁。拔除拉森鋼板樁前，注意拔樁方法、順序和拔樁時(shí)間。

⑴拔樁起點(diǎn)和順序:封閉式板樁墻拔樁起點(diǎn)需距角樁5根以上。亦可根據(jù)插樁時(shí)的施工情況確定拔樁位置，如有必要，也可采用跳拔的方式，但拔樁的順序盡量與打樁時(shí)相反;

⑵鋼板樁拔除前主體結(jié)構(gòu)與型鋼樁之間的空隙必須回填密實(shí)。在拆除支撐及圍檁時(shí)應(yīng)將殘留在鋼板樁表面的圍檁限位構(gòu)件、電焊疤等清除干凈、鋼板樁起撥宜采用專用的液壓起撥機(jī);

⑶拉森鋼板樁拔除后對(duì)孔進(jìn)行壓密注漿回填處理，漿液水灰比為1∶1，其余側(cè)采用砂性土回填;撥樁時(shí)，應(yīng)對(duì)擋墻結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如出現(xiàn)位移過(guò)大，應(yīng)立即停止拔樁，并采用減壓溝(孔)或泥漿阻撥等有效措施。

5遇到的質(zhì)量問(wèn)題防治措施及注意事項(xiàng)

5．1基坑底土發(fā)生隆起及地面發(fā)生下沉現(xiàn)象

⑴現(xiàn)象:拉森鋼板樁施工完成后，開(kāi)挖土方不久出現(xiàn)坑底隆起或地面下沉情況;

⑵原因分析:本涵洞周邊及基底都施工在軟土地帶，施打的鋼板樁嵌固深度不足，故拉森鋼樁周圍地面下沉，坑底出現(xiàn)土隆起是管涌的表現(xiàn);

⑶防治措施:鋼板樁嵌固深度必須按計(jì)算要求打入深度執(zhí)行，土方開(kāi)挖過(guò)程中，開(kāi)挖的土方必須及時(shí)運(yùn)走，不得堆載在基坑周邊形成大的荷載。

5．2基坑支護(hù)施工技術(shù)要求及注意事項(xiàng)

⑴橫撐應(yīng)經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)橫撐有彎曲、松動(dòng)、移位或劈裂等跡象時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理;雨季及潮水位期應(yīng)加強(qiáng)檢查;

⑵若橫撐長(zhǎng)度偏長(zhǎng)，應(yīng)吊起割除多余長(zhǎng)度，若偏短在1cm以內(nèi)，可鋼管端部塞焊鋼板，若鋼管偏短超過(guò)1cm，該鋼管不宜當(dāng)做橫撐使用;

⑶所有焊縫均為三級(jí)焊縫，鋼構(gòu)件連接均為滿焊，焊縫厚度均為10mm，不得出現(xiàn)未滿焊、咬邊、電弧擦傷、氣泡等缺陷;

⑷基坑內(nèi)設(shè)安全梯，方便施工人員上下基坑。施工人員應(yīng)由安全梯上下基坑，不得攀登橫撐;

⑸橫撐兩側(cè)應(yīng)設(shè)防落繩，防止橫撐被挖掘機(jī)碰撞時(shí)墜落。

6基坑監(jiān)控與巡視

⑴基坑開(kāi)挖前，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目均應(yīng)測(cè)得不少于2次的初始值;

⑵監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)頻率為2次/1天;基坑底板澆筑后的7天內(nèi)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)頻率為1次/1天;7～14天內(nèi)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)頻率為1次/2天;14～28天內(nèi)，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)頻率為1次/3天;超過(guò)28天，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)頻率為1次/5天;

⑶當(dāng)大潮水、結(jié)構(gòu)變形超過(guò)規(guī)范或場(chǎng)地條件出現(xiàn)變化明顯時(shí)，應(yīng)加密觀測(cè);出現(xiàn)危險(xiǎn)事故征兆時(shí)，必須進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè);

⑷所有監(jiān)測(cè)工作以測(cè)量?jī)x器為主導(dǎo)，每日早上開(kāi)工前、收工后且與日常邏視工作相結(jié)合，施工過(guò)程，監(jiān)測(cè)點(diǎn)保護(hù)到位，每次監(jiān)測(cè)前，必須校核所使用的控制點(diǎn)，如發(fā)現(xiàn)有位移，按布網(wǎng)時(shí)的測(cè)量精度恢復(fù)復(fù);

⑸及時(shí)觀測(cè)和反饋信息，并進(jìn)行定期分析監(jiān)測(cè)報(bào)告，監(jiān)測(cè)報(bào)告所反應(yīng)問(wèn)題必須引起重視;

⑹工地現(xiàn)場(chǎng)施工情況隨時(shí)變化，測(cè)量時(shí)間及測(cè)量次數(shù)合理根據(jù)施工場(chǎng)地條件、測(cè)量反饋信息、工程進(jìn)度相應(yīng)調(diào)整，施工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，采取有效的措施保證施工人員的安全，并要時(shí)停工，并及時(shí)各報(bào)告監(jiān)理，并以書(shū)面形式報(bào)告業(yè)主。

7結(jié)語(yǔ)

⑴沿海灘涂路段修建涵洞，采用拉森鋼板樁深基坑開(kāi)挖支護(hù)方式，既起到支護(hù)作用，同時(shí)阻隔每日兩次海水潮汐的影響，保證兩側(cè)路基土體的穩(wěn)定，避免引起整體滑坡、涵洞基坑隆起，消除安全隱患;

⑵拉森鋼板樁支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用實(shí)際效果分析，使用拉森鋼板樁做深基坑支護(hù)方式，有著施工簡(jiǎn)單、過(guò)程質(zhì)量容易控制，且在施工涵洞基坑可以重復(fù)利用，互換性好，節(jié)省投資;

⑶進(jìn)行拉森鋼板樁支護(hù)施工過(guò)程中要特別注意地下水及潮水的影響。所使用的拉森鋼板樁使用前必須進(jìn)行矯正。防止鋼板樁鎖口中心線位移，可在打樁進(jìn)行方向的鋼板樁鎖口處卡板，阻止板樁位移，或采用水玻璃水泥漿以閥管雙液灌漿系統(tǒng)施工堵漏;

⑷在基坑支護(hù)施工中嚴(yán)格控制各道施工工序，特別是對(duì)拉森鋼板樁施工工藝及內(nèi)支撐設(shè)立的控制，加強(qiáng)基坑內(nèi)的排水措施，確保基坑開(kāi)挖的安全，并加強(qiáng)監(jiān)控，用監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)反饋時(shí)刻調(diào)整施工過(guò)程中的突發(fā)情況，確保基坑開(kāi)挖的支護(hù)安全。

參考文獻(xiàn)

［1］JGJ120－99建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程［S］．

［2］深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)［M］．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998.

作者：黃清 單位：福建長(zhǎng)大建設(shè)有限公司