深基坑开挖对坑底桩基的影响.pdf

第1 期 2 吣6 年1 月 广东 土木与 建筑 GU ANGDONG ARCHI I EC T URE C I VI L ENGI N EERI NG No 1 J A N 2 O 0 6 深基坑开挖对坑底桩基的影响 徐情根 徐醒华 3 梁朝晖 z 金永革 3 陈牛林 4 1 东莞市桦业土木基础工程有限公司 广东东莞5 2 3 1 2 9 2 东莞市建设科技促进中心 广东东莞5 2 3 1 1 2 3 东莞市百分百实业投资有限公司 广东东莞5 2 3 1 2 9 4 中国建筑第八工程局广州分公司 广州 5 1 0 2 2 0 摘 要 结合 东莞地 区 多个 工程 实例 探 讨深基坑 土方开挖后 引起基 桩上浮 桩 身断裂等原 因 并提 出多种技 术 处理措施 为 同行提供参 考 关键词 深基坑 桩基础 桩基上浮 1 前言 随着我国经济环境的改善 城乡建设发展迅速 涌现出一大批功能齐全 造型新颖的建筑 其中大型 高层建筑 占有很大的比例 特别是沿海地区和大中 城市的公共建筑 考虑到人防工程及其使用功能的 需要 地下室的作用越来越大 而在地下室施工中 深基坑支护 土方开挖等一系列工序都会对桩基质 量产生影响 合理安排施工顺序和施工工艺 对防止 管桩桩基上浮 混凝土灌注桩桩身拉断等质量事故 将起到很好的作用 2工程和地质概况 某商住楼位于东莞市东城南路交通繁忙路段 由 2 层裙楼及其上多幢 1 2层建筑组成 设有 l 层地 下停车场 占地面积 2 1 5 l 1 m 建筑面积约 4万 m 基坑开挖深度 5 0 m 面积 3 6 7 5 m 平面形状呈狭小 的 L形 宽约 9 m 该工程于 2 0 0 2年 7月动工 采用 5 0 0 1 2 5 一 A 型 P HC预应力管桩 桩长 1 2 2 2 m 采用静力压桩 法施工 当时桩基施 丁专业公司提出的方案是先采 用静力压桩法 用特制送桩器将管桩送至承台底标 高即约 6 5 m深处 再进行深基坑支护和土方开挖 该方案能保证工期和施工质量 虽然需要增加一些 人工费和机械费 但可防止土方开挖卸载引起基桩 上浮现象 但施工总承包方不 同意采用该方案 而 要求先进行深基坑支护 土方分层开挖后才进行静 力压桩施工 并对桩基础部分以包工不包料形式分 包给另一基础专业公司 该工程地质情况 自上而下分别为 人工填土层 厚约4 8 m 由砂质粘性土组成 棕红色 湿 结构松散 淤泥质土层和细砂层 分 2个亚层 一 1 为淤泥质土 厚 0 6 1 7 m 以粉 粘粒为 主 含砂和 腐植质 灰黑色 饱和 软塑一 流塑 标贯 N 3 9 击 属高压缩性土 一 2为含粘性土细砂和细砂 厚 0 6 3 8 m 以中细砂为主 局部含粉 粘粒 灰黄色 饱和 稍密 中密 标贯 2 O 3击 粉质粘土层 厚 1 0 1 6 m 棕红 灰黄色 湿 可塑 标贯 7 7击 属中压缩性土 砂质粘性和粘土层 厚 6 1 2 5 9 m 由高岭 土粉 粘粒和石英组成 粘性差 捻之易散 棕红 灰 黄色 湿 硬塑局部可塑 属片麻岩残积土 可见原岩 残余结构 标贯 1 9 1 击 属中压缩性土 基岩层 一 1 为强风化片麻岩 厚 1 3 3 9 m 灰黄色 质软 裂隙发育 大部分风化呈土状 碎块可 折断 标贯 5 2 击 一 2 为中风化片麻岩 厚 2 0 m 以长石 石英为主 灰黄色 粗粒 变晶和片麻状构造 质硬 裂隙发育 岩芯呈碎块状 岩土力学参数见表 1 3桩基质量事故及分析 该工程深基坑支护采用加强型土钉 挂网喷射 混凝土相结合 的支护体型 基础边支护边开挖土方 在坑底土方基础开挖结束后才进行静压桩施工 采用 5 0 0 1 2 5 一 A型 P H C预应力管桩 单桩竖 向承载力特征值 2 0 0 0 k N 终压力控制在 5 0 0 0 k N 总 桩数为 5 1 2根 两台 6 0 0 t 静压机用了将近 1 个月时 间完成桩基施工 但经高应变检测 发现有 4 0 的 3 3 维普资讯 2 o o 6 1 月 第1 期 徐情 根等 深基 坑开挖 对坑底 桩基的 影响 J A N 2 O o 6 N o 1 表 1 各岩土层物理力学性能指标 桩单桩承载力达不到设计要求 为进一步验证高应 变检测的准确性 取最差的 2根桩进行静载试验 结 果仍达不到设计要求 使工程陷入停工状态 该工程基坑平面为一狭小的长条 L形 场地狭 窄 由于基坑支护土方开挖时基坑 内土体被突然挖 除 坑底土体被 卸载 原先的平衡 应力突然发 生改 变 使土体产生回弹而引起基桩上浮 同时也可能由 于降水使坑底土体压力增大产生压缩弹性变形而引 起基桩上浮 而该工程施工总包方和分包方均不重 视桩基监测 不详细了解土体和基桩上浮数据 故未 采取任何防范措施 以致造成此次桩基事故 经多方研究论证 决定采用静压桩机复压和补 桩相结合的补强处理方案 全面复压时终压力仍为 5 0 0 0 k N 基桩均出现 3 0 0 5 0 0 ram不等 的下沉 最大 达 8 0 0 m m 对局部承 台进行了加桩处理 但 由于工 期被延误达半年多时间 光是钢材价格就已从 2 4 0 0 元 t 升至 4 0 0 0 元 t 加上各种原材料及人工费的上 涨 导致该项 目经济损失达 1 千万元以上 4其它工程实例 东莞市常平的曼克顿广场工程 地上 2 5层 地 下 1 层 总建筑 面积达 5万 m 基坑开挖 4 0 m后进 行锤击管桩施工 采用 5 0 0 1 2 5 一 A型 P HC管桩 单桩竖向承载力 1 8 0 0 k N 施 丁期间进行了现场监 测 发现基桩上浮量为 3 0 6 0 m m 在桩基础完工后全 面进行复打 结果桩下沉量均超过 5 0 0 mm 最大达 1 5 m 凶及时采取一系列处理措施 才避免出现质量 事故 上海闹市区某 2 4层高层建筑 因基坑坑底弹性 回弹而造成钻孔桩桩 身混凝土被拉断的质量事故 应引起同行们的重视 经对多年实践中所遇到的问题进行反复研究分 3 4 析 我们认为深基坑土方开挖引起坑 底土体 回弹对工程桩影 响的大小取 决于基坑 的升挖深度 土体的压缩性 和类别 基坑平面形状 桩的数量 密 度及深度等 一般的浅基坑由于卸载 量小 坑底回弹量 微小 一般不会对 工程桩产生危害 如我司完成的东莞 市华凯大厦 1 6层 开挖深度 4 m 地 王广场 1 6 2 5层 开挖深度 4 m 中 信东 泰 阳光澳 园 1 1 1 4层 开挖深 度 3 7 m 厚街盛和花园 2 6层 开挖深度 4 6 m 均 取得良好的效果 我们还在以下多个工程 中尝试采用先完成桩基 础 锤击和静压管桩采用送桩形式 后开挖土方的方 法 可不考虑基坑底土体回弹等多种然 l 素的影响 达 到缩短工期 提高效率和保证质量的效果 工程实 例包括设有 1 层地下室 的长安华安大厦 2 2层 常 平华泰大酒店 2 2层 常平星汇 中心 2 5层 技术 监督局检验大楼 1 6层 等丁程 以及设有 负半层地 F 室的中信凯旋城工程等 施工过程中均较顺利 5结 语 综上所述 建筑物基坑底土体 回弹对T程的影 响应引起 同行的重视和警惕 最理想的施 丁顺序应 为先进行桩基础施丁 再进行基坑土方丌挖 特别是 场地狭小 长条形平面 布桩密集 土方压缩性小的 T程最适宜采用上述方法 因在地面上施T可减少 因工作 面影 响而增 大的深基坑支护和土方升挖 面 积 减少坑底 内道路运输和桩机 陷机而增加 的处理 费用 混凝土灌注桩钢筋笼全笼到底以及适当提高 混凝土强度等级 混凝土抗拉强度约为抗压强度的 1 0 对 防止混凝土桩身被拉断起到决定性作J j 在施工过程中应加强监测 并进行数字信息化施 T 参考文 献 1 徐 醒华 预应力管