下穿通道深基坑开挖及支护应用

发表时间:2020/6/24   来源:《中国西部科技》2020年7期   作者:张衡
[导读] 本文对城市道路中深基坑施工过程中支护技术进行了分析
        摘要:本文对城市道路中深基坑施工过程中支护技术进行了分析,主要探讨了深基坑采用自然放坡、土钉墙和锚索,钻孔灌注桩排桩防护的支护形式。城市道路红线空间有限,通过这种深基坑支护工艺,有效的减少了道路占地面积,确保基坑临近建筑物或地下管道正常使用。通过此文阐述,总结归纳出适合当地自然条件的成熟的深基坑防护工艺。
        关键词:深基坑;自然放坡;土钉墙;锚索;钻孔灌注桩;道路占地面积
         
一.工程概述
        本项目位于埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴的中西部,全线总长度3.8公里。其中K1+250~K1+570为下穿通道段,共计320米。该段通道为左右分离式(平行路线),单幅长约320米,两幅通道水平净跨6.2米,两幅通道总宽度为27.8m,通道埋深9.99~13.88m,拟采用明挖施工方案。按照基坑开挖深度、周边建筑物距离基坑侧壁的相对距离比、基坑周边环境条件等,划分基坑侧壁的安全等级。基坑相对距离比大于1.0,开挖深度9.99~13.88m,结合基坑周边环境条件,拟建通道基坑侧壁安全等级为一级,本基坑支护为临时支护,基坑使用期限为12个月。
1.基坑左侧支护方案设计
         (1) MLK1+254.2~+380段及MLK1+510~+570.7段(深10.30~13.88m):采用自然放坡,共分两级,中间留2m宽马道,坡率均为1:1,下部第一级边坡高度7.7m,第二级一坡到顶。
         (2) MLK1+380~+510段(深12.39~13.70m):采用土钉墙和锚索排桩防护。桩顶以上、地面以下范围(高约6m)内采用土钉墙,坡比1:0.5,土钉长度6.0m,设间距为1.5m,喷射100mm厚的C20早强砼。排桩桩径0.8m,桩距1.6m,桩长12.0m。桩顶采用冠梁连接,截面尺寸为1.0×0.7m。桩身设置2道锚索,入射角15°,采用3束1860级Фs/15.2钢绞线,锚索长15~16m,自由段长5~6m,锚固段长10m,锚孔孔径150mm。锚索拉力设计值260kN,锁定值180kN。桩间挂网片后喷射50mm厚的C20早强砼。
         (3)自然放坡段与支护桩段由于坡率差异,开挖时需结合现场情况平缓过渡,保证坡面连续顺畅,原则上支护桩以外10m范围内过渡段,过渡段坡面应采用土钉墙防护,土钉墙尺寸与上段所述一致。
2.基坑右侧支护方案设计
         (1) MLK1+254.2~+290段及MLK1+510~+570.7段(深9.99~11.79m):采用自然放坡,共分两级,中间留2m宽马道,坡率均为1:1.0,下部第一级边坡高度7.7m,第二级一坡到顶。
         (2) MLK1+290~+510段(深10.81~13.10m):采用土钉墙和锚索排桩防护。桩顶以上、地面以下范围(高约6m)内采用土钉墙,坡比1:0.5,土钉长度6.0m,设间距为1.5m,喷射100mm厚的C20早强砼。排桩桩径0.8m,桩距1.6m, MLK1+344~+371段基坑外缘为一五层建筑物,该段支护桩桩长为14m,其余段落桩长12.0m。桩顶采用冠梁连接,截面尺寸为1.0×0.7m。桩身设置2道锚索,入射角15°,采用3束1860级Фs/15.2钢绞线,锚索长15~16m,自由段长5~6m,锚固段长10m,锚孔孔径150mm。轴向受拉承载力设计值260kN,锁定值180kN。桩间挂网片后喷射50mm厚的C20早强砼。
         (3)自然放坡段与支护桩段由于坡率差异,开挖时需结合现场情况平缓过渡,保证坡面连续顺畅,原则上支护桩以外10m范围内过渡段,过渡段坡面应采用土钉墙防护,土钉墙尺寸与上段所述一致。

二.分项工程主要施工方法
         施工时采用流水交叉作业,总原则如下:
         平整场地→测量放线→截水墙及护栏施工→土方开挖→土钉墙施工→钻孔支护桩及冠梁施工→冠梁达设计强度80%后,基坑分层分块开挖至第一层锚索设计标高,完成相关范围内桩间网喷,施工围檩及锚索→锚索施加预应力后,基坑分层分块开挖至第二层锚索施工高度,完成相关范围内桩间网喷,施工第二层围檩及锚索,待第二层围檩及锚索施加预应力后→基坑分层分块开挖到底→边沟及集水坑施工→通道主体施工→基坑回填。详细施工流程见附件“基坑总体施工计划”。
         基坑开挖与回筑应分层分段进行。基坑分层开挖必须待前级工序工程强度满足要求时方可进行;基坑分段开挖时,两侧临时坡率不小于1:1.5,;施工便道设置于通道毛里求斯段右侧,便道宽度3.5m,纵坡不大于10%。在基坑分层、分段施工期间,做好基坑内临时排水工程,配备足够的抽水设备,防止基坑内部积水。
1.土方开挖及自然放坡施工
         基坑开挖施工前,基坑四周应设置护栏,挖土应严格根据支护施工工况自上而下竖向分层、水平向分段进行,先挖基坑中间的土,再挖基坑周边的土,不得超挖。按锚索位置深度+0.5m进行控制。灌注桩支护段应在灌注桩强度到达设计要求后,方可按工序进行开挖。进行下一层开挖时应等到上层锚锁(杆)的注浆体强度达到设计强度的75%后方可进行,且每层锚索张拉锁定后。基坑开挖应防止对地基土或对基坑侧壁支护结构的扰动。
2.土钉墙施工
         采用钻机成孔,严格按设计要求将孔内残土清尽。用1φ18钢筋作为拉筋进行安装,然后φ8钢筋按200×200加工成整片网片,网片间搭接长度200mm。网片与土钉端头电焊连接牢固,检查完毕后喷射混凝土。
3.钻孔灌注桩施工
         1)测量放线后,旋挖转进场施工,达到设计深度后,清孔。待沉渣清理完成后,安放成型的钢筋笼,浇筑混混凝土。砼浇灌时应浇注到设计冠梁底以上0.5m。待强度达到设计要求后,破除桩顶浮浆,进行冠梁施工。
4.喷混施工
         1)挂上钢筋网片为Ф8.0网格200×200后,喷射C20混凝土。
5.锚索和腰梁施工
         测量放线定位后,采用潜孔钻机成孔,安装预应力钢绞线,采用M30水泥砂浆一次注浆,用铸铁块或混凝土块作垫块。详见设计图。施工2周后按设计要求施加预应力。
6.降排水施工
         采用坑外截水沟截水、坑内积水及时抽排的方式处理可能的地下水。
7.监控量测
         1.按一级基坑要求开展变形监测,应开展的观测项目有:围护结构顶部水平位移、基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路沉降、坑边地面沉降、支护桩体水平位移、锚杆拉力等。

参考文献:
[1]《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);
[2]《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009);
[3]《建筑深基坑工程施工安全技术规范》(JGJ311-2013);
[4]《复合土钉墙基坑支护技术规范》(GB50739-2011);
[5]《锚索喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001);
[6]AASHTO Guide for the Design of Pavement Structures,1993
[7]AASHTO Standard Specifications for Transportation Material and Method for Sampling and Testing , recent edition。
         
作者简介:张衡(1992-04),男,湖北省汉川市,本科,助理工程师,市政工程。
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: