水泥土重力式挡土墙支护技术在淤泥质软土地基中的应用

水泥土重力式挡土墙支护技术在天津**地区海相淤泥质软土土地基中的应应用**【摘要】在天津津**地区海相淤淤泥质软土地地质条件下，深深基坑采用水水泥土重力式式挡土墙支护护技术进行施施工有相当的的难度和技术术风险，如果果通过信息化化施工，根据据工程施工过过程中反馈的的信息情况及及时采取相应应的技术措施施，同样能够够保证深基坑坑施工的安全全。【关键词】海相相淤泥质软土土地质水泥土土重力式挡土土墙深基坑支护结构1概况1.1工程概况况天津开发区***街三期۰**工程位于天天津经济技术术开发区**街与**路交口，分分东、西两块块完全对称的的地块区，总总建筑面积1440000m2，其中地下下室约350000m2，基础为桩-承台-筏板基础，主主体为框架剪剪力墙结构。主主楼地下一层层、A楼地上十九九层、B、C楼地上九层层，中央车库库地下二层。本工程基坑开挖挖面积约250000m2（东西区每每个基坑约125000m2），施工场场地自然地面面较为平坦，主主楼实际开挖挖深度为5.2m，电梯坑、集集水坑部位实实际开挖深度度为7.2m，中央车库库实际开挖深深度为8.6m，电梯坑、积积水坑部位开开挖最大深度度达10.6m。1.2工程周边边环境情况北侧：紧邻红线线，基坑外侧侧为绿化带，市市政电缆沟、供供热管线紧邻邻支护结构，局局部管线在水水泥土重力式式挡土墙内的的将支护结构构改为钢筋混混凝土钻孔灌灌注桩；东侧侧：有已竣工工的25层**大厦，距本本工程基坑最最小距离为4.5m；西侧：距距建筑红线约约为2m，红线外为为市政道路；；南侧：距建建筑红线约为为10m，红线外为为市政道路。图1基坑周周边环境示意意图1.3工程地质质条件根据勘探结果分分析：基坑开开挖区①层为人工填填土层，由粉粉质粘土、淤淤泥质土组成成，场地西侧侧局部分布由由砖块、灰渣渣、废土等组组成的杂填土土，土层厚度度约为1.5~22.5m，土层水平平方向分布不不均匀；②层为全新统统上组陆相冲冲基层(Q43mml)，主要由粘粘土组成，局局部夹粉质粘粘土，土层厚厚度约为1~2m，土层水平平方向分布不不均匀；③层为全新统统中组海相沉沉积层(Q442m)，主要由淤淤泥、淤泥质质粘土组成，土土层厚度约为为6~10m，属天津**地区典型的的海相淤泥质质软弱土，具具有高含水量量、高压缩性性、低透水性性、低抗剪强强度等特点。2基坑施工工的难点与重重点2.1施工场地地狭小本工程基坑西侧侧紧贴规划红红线，北侧紧紧贴市政绿化化带，东侧的的**大厦已经竣竣工，距基坑坑仅3.5m，同时，南南侧仅有的10m宽狭长空地地将作为基础础施工阶段的的钢筋加工场场地和材料堆堆场。因此施施工时必须对对现场进行合合理规划，对对施工顺序必必须合理安排排。同时要加加强基坑围护护结构及周围围环境的变形形监测，以便便及时指导施施工。2.2地质条件件差该工程地处海相相淤泥质软土土地区，上部部回填土土层层水平方向不不均匀，填土土成分复杂，土土质情况较差差。基坑围护护结构所处的的土层主要为为淤泥层及淤淤泥质粘土层层，由于饱和和的淤泥层及及淤泥质粘土土层具有很高高的灵敏度，有有明显的触变变、流变等特特性，对基础础施工极为不不利。2.3结构设计计与支护设计计不协调由于设计、施工工阶段的工期期很紧，致使使结构设计与与支护设计存存在不协调的的状况，在基基坑支护结构构桩施工完成成后，结构设设计提出局部部基坑加深的的要求主楼部部位基坑每15m左右加设了了一个电梯坑坑和集水坑，使使局部开挖深深度由5.2m加深到7.2m，因此增加加了原有支护护结构的不安安全性。2.4周边环境境条件差北侧、西侧紧邻邻规划红线，市市政电缆沟、供供热管线紧邻邻支护结构，局局部管线还占占据了支护结结构位置，如如果基坑变形形过大致使市市政电缆沟、供供热管线破坏坏，后果将非非常严重；基基坑外侧为市市政绿化带，基基础施工阶段段正处于绿化化浇水养护期期，浇水量过过大将直接威威胁到基坑的的安全。2.5基坑施工工重点在天津**地区区采用水泥土土重力式挡土土墙支护技术术的工程实例例不多，而且且有因施工技技术措施不完完善造成基坑坑支护结构破破坏而发生坍坍塌的事故发发生。而且象象本工程中央央为二层地下下车库，周围围为一层地下下室，中部采采用钢筋混凝凝土钻孔灌注注桩内支撑体体系，外围采采用水泥土重重力式挡土墙墙支护技术尚尚属首次，没没有类似工程程经验可以借借鉴。尤其是在该工程程基础施工前前3个月，附近近有一基坑开开挖面积仅3000mm2，开挖深度度仅4.5m的工程，采采用与本工程程相同水泥土土重力式挡土土墙支护技术术，由于周边边绿化带过量量浇水，造成成基坑支护结结构位移达60cm，挡土墙数数处剪裂，由由于及时采取取补救措施，才才没有发生基基坑坍塌事故故，给我们起起到了警示作作用。因此，在饱和海海相淤泥质软软土地区进行行基坑施工时时如何能够确确保基坑围护护结构的安全全、尽量减小小基坑围护结结构的位移从从而保证周边边环境的安全全、合理安排排土方开挖施施工，成为本本工程施工的的几大重点。3基坑支护护设计方案3.1支护设计计方案的选择择选择合理的支护护结构型式是是保证基坑支支护体系安全全性、经济性性的关键，基基坑支护体系系的安全性是是方案选择的的前提，同时时我们必须在在保证安全的的前提下尽可可能选择成本本较低的方案案，为投资方方降低工程造造价。由于本工程基坑坑形式比较特特殊，中部为为深坑，周围围为相对较浅浅的基坑，根根据天津**地区的软土土地质条件和和该地区深基基坑工程经验验，有两种方方案可供选择择：第一种方案，深深、浅坑均采采用钻孔灌注注桩结合内支支撑体系，该该方案在该地地区的应用比比较成熟，可可以通过相关关软件进行受受力和变形验验算，而且有有大量的工程程实例借鉴，安安全度较高，但但工程造价相相对较高；第二种方案，深深坑部位采用用钻孔灌注桩桩结合内支撑撑体系，浅坑坑采用水泥土土重力式挡土土墙支护形式式，该方案工工程造价相对对第一种要低低，但存在一一定的技术风风险，通过软软件进行受力力和变形验算算，水土合算算、水土分算算均能满足要要求，但近几几年在该地区区采用重力式式挡土墙支护护形式的部分分工程施工情情况并不理想想，个别工程程还发生了挡挡土墙脆断坍坍塌事故。经过专家论证，认认为只要通过过信息化施工工手段，采取取有效的技术术措施，合理理安排施工顺顺序，在实施施过程中根据据监测数据及及时调整和完完善支护方案案，第二种方方案可以实施施。3.2深坑支支护结构体系系根据深浅坑相结结合的特点，在在深浅坑结合合部位采用ΦΦ700钻孔灌注桩桩结合帽梁及及内支撑体系系，桩长15m嵌固长度11.5m，东侧无浅浅坑部位在外外侧辅以2.7m宽格构式重重力挡土墙，坑坑底采用水泥泥搅拌桩进行行被动土加固固措施，加固固宽度5.1m，深度为5m。图2基坑支支护平面布置置3.3浅坑支护护结构体系浅坑有工作面的的部位采用2.7m宽水泥土重重力式挡土墙墙支护形式，挡挡土墙悬臂5.2m，嵌固深度12m，没有工作作面的部位采采用钻孔灌注注桩悬臂支护护外加水泥搅搅拌桩止水帷帷幕，坑底采采用水泥搅拌拌桩进行被动动土加固措施施，加固宽度度5.1m，深度为5m。图3支护结结构大样3.4支护补充充方案前面已经介绍，在在支护设计方方案已经部分分实施，挡土土墙施工完成成后，结构设设计提出基坑坑局部加深要要求，将开挖挖深度由5.5m加深至7.5m，而且当期期类似工程相相同支护设计计方案的4.5m基坑开挖出出现问题，对对原支护设计计方案进行补补充完善势在在必行。考虑到深基坑工工程的不确定定性和差异性性，确定了适适合本工程的的补充方案。对对东侧挡土墙墙采取分段试试挖，监测其其变形情况，在在帽梁上部加加设1m高混凝土结结构反沿，减减小挡土墙的的悬臂高度；；南北两侧挡挡土墙根据东东侧实施情况况，分段开挖挖，控制每段段开挖宽度，及及时封闭垫层层，并在垫层层中加设钢筋筋混凝土暗梁梁，暗梁间距距按6m左右设置，在在挡土墙根部部加设1m高混凝土结结构反沿，减减小挡土墙的的悬臂高度。4基坑施工工技术措施4.1土方开挖挖技术措施根据工程设计特特点和结构设设计要求，必必须先施工地地下车库结构构，至负二层层外墙完成后后方可施工主主楼底板。土土方开挖时采采取如下措施施：1）先开挖地下下车库部位土土方，主楼部部位按1:2放坡处理，根根据工程进度度安排逐步进进行主楼土方方开挖施工，尽尽量减小南北北两侧支护结结构暴露时间间；2）车库部位土土方按照“对称开挖”原则进行，防防止内支撑体体系向一侧位位移情况发生生；3）主楼土方按按照“分段开挖”原则进行，每每段控制在15m左右，在该该段垫层、暗暗梁、反沿施施工完成且强强度达到C20以上后方可可进行下一段段土方开挖施施工；4）为了保证挡挡土墙的安全全，在土方开开挖到坑底标标高至垫层、暗暗梁、反沿混混凝土强度未未达到强度前前，采用［40槽钢按4m左右间距设设置抛撑对挡挡土墙进行临临时加固；5）提前同市政政部门进行沟沟通，要求在在土方开挖期期间，控制北北侧绿化带的的浇水量，减减小绿化浇水水对支护结构构的影响。4.2基坑降水水措施东西区各设置551口坑内降水水井，井深15.1m，管径500mm；设置10口坑外观察察井，井深10m，管径500mm。在基坑开开挖前30天开始降水水，保证开挖挖作业面没有有明水，并且且地下水水位位低于基坑底底1000mmm。基坑土方方开挖前在基基坑周边设置置挡水台，防防止坑外场地地水流入坑内内。4.3信息化施施工措施深基坑工程常受受到大量不可可预见因素的的影响，因此此土方开挖全全过程都必须须将基坑边坡坡和环境安全全放在第一主主要的位置，必必须按信息化化施工的原则则组织施工。支支护系统变形形等方面的监监测是信息化化施工一个重重要的环节，对对其安全保障障起着至关重重要的作用。本工程主要对支支护结构水平平位移、基坑坑整体位移、周周围建筑物和和地下管线变变形、支护桩桩桩内钢筋应应力、地下水水位、支护结结构的水平变变形等六个方方面进行了监监测，并成立立了以建设、监监理、设计及及施工等单位位主要人员组组成的信息化化施工领导小小组，建立了了畅通的信息息反馈渠道，根根据监测数据据情况及时调调整方案和采采取应对措施施。5实施效果果由于针对**地地区海相淤泥泥质软土的特特性，采取了了一系列的施施工技术措施施，整个**金融街三期期۰**工程基坑施施工取得了非非常好的实际际效果。首先，通过完善善的支护施工工技术措施，以以及及时制定定补充方案，弥弥补了结构设设计与支护设设计