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屈龍角引水泵站工程的深基坑支護設計

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摘   要: 筆者結(jié)合工程實例,說明了鉆孔樁處理深基坑支護,能減少邊坡開挖,縮短施工工期,減少基礎工程投資。 
    關鍵字:鉆孔樁 軟土地基 支護 


    1、引言  
    用鉆孔樁對泵站主廠房進行深基坑支護具有技術可靠,機具設備簡單,操作技術易于掌握,施工簡便等特點。本文結(jié)合工程實例,對于利用鉆孔樁進行泵站深基坑支護的設計及施工工藝作一探討,并對處理效果予以評述。 
    2、工程概況 
    屈龍角引水泵站作為廣東省佛山市禪城區(qū)城南碧水工程的主要引水泵站,位于佛山大堤石灣段8+030處。泵站由進水閘、進水涵、進水前池、泵房、出水渠等組成。泵站設計引水流量12m3/s,裝設2臺1400ZLB5.5-3.5型立式軸流泵,配315kw電動機,總裝機容量630kw。 
    引水泵站位于市區(qū),泵房兩側(cè)10~12m即為2~4層高的房屋,地面高程約4.20~4.70m,基坑底面高程為-4.80m,若全部采用自然放坡形式進行基坑開挖,則需要大量拆遷,既延長工期,又增加費用。根據(jù)實際地形及開挖基坑深度,決定考慮部分支護。需要支護的總長度為35.10m,主要為進水前池12.5m、主廠房段20m及出水渠段2.60m。 
    3、工程地質(zhì) 
    根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料,場地地層自上而下分為: 
    ⑴素填土:2.10~3.00m,灰色,由粉質(zhì)粘土及少量河砂堆積而成,松散; 
    ⑵粉質(zhì)粘土:2.10~5.15m,淺黃色,含粉砂質(zhì),粘性較強,流塑~軟塑; 
    ⑶中細砂:1.55~4.90m,淺黃、灰色,含少量粉砂、細砂,局部夾粗砂薄層,石英質(zhì),飽和、松散; 
    ⑷淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土:0.40~1.80m,灰黑色,含有機質(zhì),粘性較強,流塑; 
    ⑸殘積粉質(zhì)粘土:1.30~2.50m,淺灰、淺黃色,由泥巖風化殘積而成,可塑~硬塑狀; 
    ⑹泥巖:1.20~2.80m,紫紅色,強風化,含粉砂質(zhì),膠結(jié)程度差,呈堅硬土狀。 
    4、深基坑支護設計
    4.1 基坑支護方案比較 
    根據(jù)地質(zhì)勘察資料,對屈龍角泵站的深基坑支護,參照以往的工程經(jīng)驗,我們采用三種方案進行比較:1、拆除周圍房屋,基坑全部采用自然放坡,不進行支護;2、放坡+鉆孔樁擋墻+支撐支護;3、放坡+土釘墻支護。
    對三種方案進行綜合分析、對比,方案二具有投資省、施工較容易、能加快施工進度及防滲效果好等優(yōu)點,故決定采用方案二,即采用放坡+鉆孔樁擋墻+支撐支護方案。 
    4.2 基坑支護方案計算 
    根據(jù)擬定的基坑支護方案,由于鉆孔樁擋墻擋土高達6m左右,且地基上部為軟弱的粉質(zhì)粘土,經(jīng)初步計算僅采用懸臂式的鉆孔樁擋土,則鉆孔樁樁徑需在1.60m以上,但如采用鉆孔樁上部加支撐的結(jié)構(gòu),則樁徑僅1.0m即可,經(jīng)濟上是節(jié)省的,結(jié)構(gòu)上是安全的。支護設計方案平面布置圖見圖1,支撐結(jié)構(gòu)見圖2。對基坑支護取三個典型斷面,按《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB 50007-2002 [S].)進行計算,計算成果見表4-2。
    4.3 基坑支護方案設計 
    根據(jù)計算成果,深基坑支護方案設計如下: 
    ⑴采用1:1.0邊坡放坡至0.80m后,設2.0m寬的施工平臺;  
    ⑵鉆孔樁樁徑1.0m,混凝土強度為C25,樁中心距0.98m,樁頂高程0.80m,樁底高程-14.00m,樁凈長14.80m,座落于強風化粉砂巖或泥巖上。 
    ⑶鉆孔樁頂設寬×高為1.00×0.70m的冠梁,支撐梁支撐在冠梁上。 
    ⑷支撐梁采用Φ600,壁厚8mm的鋼管,支撐梁間距5m,共7根,在中部設工字鋼支承柱及水平系梁,支承柱及水平系梁均采用Ⅰ25a工字鋼。 
    ⑸基坑開挖完成后,在基坑前后端各挖集水井,各配一臺潛水泵抽水,以控制地下水位。 
    5、深基坑支護施工 
    5.1 施工順序 
    鉆孔樁――鉆孔樁頂冠梁――基坑開挖至-2.00m――支撐梁施工――基坑開挖至設計高程-3.00~-5.10m。 
    5.2 工藝要求 
    ⑴布孔:按設計要求進行布孔,要求布孔位置準確; 
    ⑵必須確保設計樁長及進入持力層的深度; 
    ⑶鉆孔樁應采取跳鉆法施工,在灌注混凝土24h后進行鄰樁成孔施工; 
    ⑷鋼筋籠制作及安裝:縱向鋼筋的接口應優(yōu)先采用焊接,接口必須按規(guī)范要求錯開;縱橫鋼筋交接處應焊牢;鋼筋籠外側(cè)需設砼墊塊,以確保鋼筋保護層; 
    ⑸灌注砼時,應確保水下砼的質(zhì)量; 
    ⑹鉆孔樁施工容許偏差:樁徑D容許偏差為+100,-40,樁垂直度偏差為小于0.5%; 
    ⑺冠梁施工前,應將鉆孔樁樁頂浮漿鑿除清理干凈,樁頂以上露出的鋼筋長度應達到設計長度; 
    ⑻支撐梁體系施工時,支撐梁、水平系梁、支承梁均應焊接牢固。 
    6、質(zhì)量檢測 
    按照有關規(guī)范要求,對已完成的深基坑支護進行了檢測,分述如下:     
    ⑴樁體直徑及樁位偏差檢驗:在鉆孔樁施工完成后,選擇了5個點進行現(xiàn)場開挖,檢查結(jié)果均符合設計要求,見表6-1。 
    ⑵樁體砼強度檢測:對達到齡期的樁體砼強度進行現(xiàn)場回彈檢測,檢查結(jié)果均符合設計要求。 
    ⑶鉆孔樁支護擋墻水平位移檢測:在支護擋墻冠梁及房屋基礎上每側(cè)各設4個觀測點,共4個觀測點。在開挖前、支撐梁施工前、基坑開挖完成后及基坑回填土前各觀測一次,觀測結(jié)果均符合設計要求。 
    ⑷支撐梁(Φ600鋼管)軸力檢測:在主廠房基坑整個開挖過程中,我們要求施工單位對7根支撐梁分階段進行應力監(jiān)測,掌握各支撐梁的應力和變化情況,做到信息化施工。監(jiān)測表明,支撐梁軸力小于設計應力。 
    7、效果評價 
    從檢驗結(jié)果看,鉆孔樁的直徑均已達到設計要求。在基坑開挖和泵房下部結(jié)構(gòu)施工過程中,鉆孔樁擋墻位移、支撐梁軸力均符合設計要求,完全滿足泵房下部結(jié)構(gòu)施工需要。同時,由于鉆孔樁中心距采用0.98m而不是1.00m,讓相鄰鉆孔樁少許交叉,各鉆孔樁之間無地下水滲漏,鉆孔樁擋墻防滲效果顯著。 
    8、結(jié)語 
    通過上述工程實例介紹,在施工場地狹窄的市區(qū),應用鉆孔樁擋墻支撐支護進行開挖是切實可行的,在經(jīng)濟上也是合理的,既能達到良好的處理效果又能減少基礎工程投資,加快工程施工進度。因此,該項技術具有廣闊的應用前景,值得推介。但是,設計過程中應注意以下問題: 
    ⑴認真計算鉆孔樁的嵌固深度; 
    ⑵計算鉆孔樁的剪力及最大彎矩; 
    ⑶適當分配支撐梁的軸力。 
 

發(fā)布:2007-07-27 11:48    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關閉]
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