埋地管道安裝軟弱土基坑支護(hù)技術(shù)|基坑局部軟弱處理

　　保證基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及土體的整體穩(wěn)定性，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工期間安全可靠，在確�；�坑及周圍建（構(gòu)）筑物安全可靠的情況下，采用最簡(jiǎn)明的支護(hù)手段，達(dá)到節(jié)省材料、方便施工、加快施工進(jìn)度、降低工程造價(jià)目的。
　　
　　1.工程概況
　　本工程位于寧波某鋼廠廠區(qū)，為生產(chǎn)生活污水管道，總長(zhǎng)約3.5km，開挖深度在4m以內(nèi)。場(chǎng)地內(nèi)除分布有臨時(shí)建筑外，大部分地段為農(nóng)田和果林，場(chǎng)地北部有水渠通過，施工現(xiàn)場(chǎng)開闊。管道基坑土方開挖均分布在軟弱土上，要保障管道安裝的順利進(jìn)行，則基坑支護(hù)施工技術(shù)即成為首要解決的問題�；�坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的選取必須綜合考慮基坑特點(diǎn)、周邊環(huán)境和地質(zhì)條件等因素，經(jīng)過周密的施工設(shè)計(jì)計(jì)算與驗(yàn)算，才能得到既安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理又施工方便的基坑支護(hù)方案，以圓滿解決埋地管道在軟弱土基坑內(nèi)的安裝工程施工技術(shù)難題。
　　2.地質(zhì)條件
　　1層：素填土
　　灰色、雜色，松散狀態(tài)，土質(zhì)極不均一，主要有碎石、塊石、塊石夾砂土等組成，全址均有分布，層厚0.3～3.5m不等。
　　2――1層：粘土
　　灰黃色，可塑狀態(tài)，厚層狀，中等偏高壓縮型，土質(zhì)不甚均一，自上而下土質(zhì)漸變差，局部地段為粉質(zhì)粘土，切面光滑，搖震反應(yīng)無，干強(qiáng)度高，韌性高。該層局部地段缺失，厚層0.4～0.7m，層頂標(biāo)高0.28～2.28m。
　　3――1層：淤泥質(zhì)粘土
　　灰色，流塑狀態(tài)，厚層狀為主，高壓縮性，土質(zhì)不甚均一，局部為淤泥或淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，切面光滑，搖震反應(yīng)無，干強(qiáng)度高，可塑性高。全址均有分布，層厚3.1～19.6m，層頂標(biāo)高-1.13～1.21m.
　　3――2層：粉質(zhì)粘土
　　淺灰黃色，可塑，厚層狀，中等高壓縮型，土質(zhì)不甚均一，切面稍光滑，搖震反應(yīng)無，韌性中等，干強(qiáng)度高，該層僅局部分布，層厚1.0m，層頂標(biāo)高-11.95m。
　　因污水管道位置緊靠電纜隧道，計(jì)算參數(shù)采用電纜隧道勘察報(bào)告中有關(guān)技術(shù)參數(shù)。
　　根據(jù)以上所述基坑的特點(diǎn)，經(jīng)過對(duì)沉管灌注樁、水泥攪拌樁及放坡大開挖等多種圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的經(jīng)濟(jì)技術(shù)計(jì)算分析比較，決定采用多排水泥攪拌樁結(jié)合放坡加內(nèi)支撐形式進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式方案充分利用水泥攪拌樁重力式擋墻，具有施工方便、挖土方量小及放坡大開挖造價(jià)低等綜合優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過多個(gè)工程實(shí)踐的應(yīng)用表明：該結(jié)構(gòu)形式造價(jià)低廉，施工方便，圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形小，極受建設(shè)單位歡迎。
　　3.基坑支護(hù)工程技術(shù)參數(shù)及其計(jì)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算
　　3.1基坑支護(hù)工程參數(shù)（見表1、表2）
　　3.2污水管道安裝基坑支護(hù)驗(yàn)算
　　3.2.1 3.0m挖深（2.5～3.0m）采用鋼板樁支護(hù)技術(shù)，施工圖及其剖面如圖1所示。技術(shù)參數(shù)見表3、表4、表5，計(jì)算結(jié)果見表6�？箖A覆安全系數(shù)：1.028；
　　整體穩(wěn)定計(jì)算方法：瑞典條分法； 整體穩(wěn)定安全系數(shù)：2.168；
　　滑移面圓心座標(biāo)（m）：X=0.979Y=3.092 半徑（m）：R=12.20；
　　抗隆起安全系數(shù)：Prandtl ：4.319；Terzaghi：1.544 ；隆起量（mm）:18；
　　抗管涌安全系數(shù)：2.466；T=30kN/m.
　　3.2.23.5m挖深（3.0～3.5m）采用水泥攪拌樁支護(hù)，施工圖及其剖面如圖2所示。技術(shù)參數(shù)見表7，計(jì)算結(jié)果見表8。
　　3.2.34.0m挖深（3.5～4.0m）采用水泥攪拌樁支護(hù)，施工圖及其剖面如圖2所示。技術(shù)參數(shù)見表11，計(jì)算結(jié)果見表12。
　　截面驗(yàn)算取彈性支點(diǎn)法計(jì)算結(jié)果。
　　截面抗壓驗(yàn)算：1.25•rcs•γ0•Z＋M/N=0.2≤fcs=1.00(N/mm2)(抗壓強(qiáng)度滿足!)；
　　截面抗拉驗(yàn)算：M/W-rcs•Z=－0.14≤0.06•fcs=0.06(N/mm2)(抗壓強(qiáng)度滿足!)；
　　抗滑移安全系數(shù)：1.165；抗傾覆安全系數(shù)：1.389；
　　整體穩(wěn)定計(jì)算方式：Bishop法；整體穩(wěn)定安全系數(shù)：1.37；
　　抗隆起安全系數(shù)：Prandtl：1.106 Terzaghi：1.332；隆起量（mm）：29；
　　抗管涌安全系數(shù)：2.600；
　　穩(wěn)定性驗(yàn)算：技術(shù)參數(shù)見表13，計(jì)算結(jié)果見表14。
　　4.基坑支護(hù)施工
　　4.1攪拌樁施工
　　基坑圍護(hù)樁施工質(zhì)量的好壞，直接影響施工開挖的順利進(jìn)行，應(yīng)予以充分重視。如圖1、圖2所示，水泥攪拌樁主要施工要求如下：
　�。�1）水泥攪拌樁樁徑為Φ700，樁間搭接為200，采用普通32.5級(jí)水泥，水泥摻和量為15%，水灰比0.5～0.55。
　�。�2）在水泥攪拌樁施工前，需進(jìn)行水泥土強(qiáng)度試驗(yàn)。
　�。�3）施工前需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)樁位進(jìn)行排障或排障換土處理。
　�。�4）施工時(shí)應(yīng)做到樁樁咬和，上下均勻不漏水。
　　（5）參照《寧波市軟土深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工暫行規(guī)定》中第5.2.3條和《軟土地基深層攪拌樁加固技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行施工。
　　4.2 基礎(chǔ)開挖施工
　　基礎(chǔ)開挖施工是整個(gè)地下工程施工的關(guān)鍵共序，施工時(shí)必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及《寧波市軟土深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工暫行規(guī)定》要求進(jìn)行。
　�。�1）水泥攪拌樁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，挖坑內(nèi)四周土體至設(shè)計(jì)標(biāo)高，邊修土邊設(shè)護(hù)坡面層及排水明溝。
　�。�2）挖至墊層底標(biāo)高。邊挖邊設(shè)墊層。
　�。�3）挖土以機(jī)械開挖為主，人工開挖為輔。
　　（4）機(jī)械開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，立即進(jìn)行人工修土和墊層，并必須在24h內(nèi)完成。
　　（5）用機(jī)械開挖時(shí)必須注意，挖土深度嚴(yán)禁超過設(shè)計(jì)標(biāo)高，避免擾動(dòng)開挖面以下的坑內(nèi)土體原狀結(jié)構(gòu)，不得損壞圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
　�。�6）坑內(nèi)土體開挖是不得留陡坡，以免基坑內(nèi)土體滑移而引起土體擾動(dòng)。
　　（7）基坑挖土應(yīng)做到“五邊”即：邊挖、邊鑿、邊鋪、邊澆、邊砌的施工方法，保證基坑土體不長(zhǎng)期暴漏，確�；�坑穩(wěn)定。
　�。�8）基坑內(nèi)挖出的土方及時(shí)外運(yùn)，基坑四周6m范圍內(nèi)不得堆載，否則會(huì)使圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形過大，危及基坑安全。
　　4.2.1 挖土
　　挖土施工參照《寧波市軟土深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工暫行規(guī)定》中第5.3.1至5.3.7條要求進(jìn)行。
　　4.2.2地表及坑底排水
　　沿基坑外側(cè)1m左右設(shè)排水明溝，并根據(jù)實(shí)際情況每隔20m左右設(shè)地表集中排水井�；�坑內(nèi)根據(jù)實(shí)際施工情況設(shè)縱橫向排水溝，并每隔20m設(shè)集中排水井。做好基坑內(nèi)外有組織的排水工作，確�；�坑內(nèi)土體不受水浸泡。
　　4.2.3 回填
　　待污水管安裝完畢驗(yàn)收合格后回填，回填前及時(shí)清除坑內(nèi)的積水和有機(jī)雜物，并分層回填夯實(shí)。
　　4.3防滲漏措施
　　根據(jù)工程實(shí)際需要，可在一級(jí)坡底處設(shè)排水明溝和集中排水井。
　　4.4應(yīng)急措施
　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)情況，若發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，可根據(jù)實(shí)際情況采取以下應(yīng)急措施：
　�。�1）當(dāng)放坡面出現(xiàn)滑移時(shí)，可用木樁加固。
　�。�2）在水平變位最大部位設(shè)型鋼圍檁，并設(shè)鋼管角撐或斜撐。
　　（3）在基坑外側(cè)卸土（荷載）或坑底加設(shè)鋼筋混凝土支撐板帶及圍檁。
　�。�4）在基坑內(nèi)快速用塊石或袋裝碎石回填。
　　（5）在攪拌樁樁頂堆載。
　　 為確�；�坑及其周圍建（構(gòu)）筑物的安全，須備有一定數(shù)量型鋼、編織袋等應(yīng)急材料。
　　4.5基坑監(jiān)測(cè)
　　基坑土體開挖施工期間應(yīng)加強(qiáng)對(duì)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、工程樁、臨近道路及管線的觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況必須立即通知有關(guān)單位，以便及時(shí)采取有效措施，消除隱患，確保工程順利進(jìn)行。
　�。�1）水平位移觀測(cè)
　　 在水泥攪拌樁頂、放坡臺(tái)面上設(shè)點(diǎn)進(jìn)行水平位移觀測(cè)，隨時(shí)掌握圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平變位情況。
　�。�2）沉降觀測(cè)
　　在基坑內(nèi)外土體設(shè)點(diǎn)進(jìn)行沉降觀測(cè)，以掌握基坑開挖過程中支撐體系豎向變位、坑內(nèi)土體隆起、基坑外土體沉陷等情況。
　�。�3）基坑監(jiān)測(cè)報(bào)警值
　　基坑監(jiān)測(cè)報(bào)警值可參考《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292－1999第6.2.10條，由于該條文部分規(guī)定不詳，基坑設(shè)計(jì)和監(jiān)測(cè)的控制標(biāo)準(zhǔn)（詳見表15）應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工動(dòng)態(tài)隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
　　結(jié)合寧波地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，本工程基坑開挖檢測(cè)變形報(bào)警值如下（詳見表16）。
　　5.經(jīng)濟(jì)效益
　�。�1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式施工預(yù)算審批26萬元。實(shí)際發(fā)生費(fèi)用16萬元，節(jié)約費(fèi)用10萬元。
　�。�2）按照合理的基坑開挖方案，減少挖土方量18000 m3。
　　計(jì)算：18000(m3)×17(元|m)3= 30.6（萬元）。
　�。�3）提高吊車?yán)�用率，�?jié)約吊車臺(tái)班使用數(shù)量100臺(tái)班。
　　計(jì)算：100(臺(tái)班)×1200(元|臺(tái)班)= 12（萬元）。
　　（4）節(jié)約人工3660個(gè)工日。
　　計(jì)算：3660(工日)×65(元/工日) = 23.79（萬元）
　　以上四項(xiàng)合計(jì)共節(jié)約資金：10＋30.6＋12＋23.79= 76.39(萬元)。
　　
　　6.結(jié)束語
　　本工程遇到的軟弱土基坑支護(hù)技術(shù)難題，通過工程技術(shù)人員和廣大施工人員的共同努力，采用多排水泥攪拌樁并結(jié)合放坡加內(nèi)支撐形式進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工，圓滿完成軟弱土下埋地管道安裝任務(wù)，在施工技術(shù)和施工實(shí)踐等方面積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
　　
　　[參考文獻(xiàn)]
　　[1]《寧波市軟土深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工暫行規(guī)定》[S]；《軟土地基深層攪拌樁加固技術(shù)規(guī)程》[S]；《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292[S].
　　[2]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204[S]；《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205[S]；《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50242[S].
　　[3]《建筑施工手冊(cè)》[M]（第四版）.
　　
　　（作者單位：中國(guó)二冶集團(tuán)有限公司）

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