樁錨支護(hù)在某緊鄰CFG樁復(fù)合地基深基坑工程中的應(yīng)用

　　[摘要] 北京某基坑開挖深度 11. 80~ 18. 10m，東南側(cè)為已施工的 1 ~ 3 號(hào)住宅樓，均采用 CFG 樁復(fù)合地基。 其中，1，2 號(hào)樓北側(cè)約 7m 范圍內(nèi)為方形布樁，南、北側(cè)區(qū)域 CFG 樁在東西方向上整體錯(cuò)位 0. 7m。 由于工期緊張，在保證基坑及鄰近建(構(gòu))筑物安全的基礎(chǔ)上，采用上部土釘墻+下部樁錨支護(hù)方案。 同時(shí)，支護(hù)樁采用與鄰近 CFG 樁平行同間距布樁方式，并通過增加錨固體直徑，有效縮短了錨桿長(zhǎng)度，將錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度控制在 1，2 號(hào)樓 CFG 樁未發(fā)生錯(cuò)位交叉區(qū)域。 為提高施工精度，現(xiàn)場(chǎng)采用坐標(biāo)布設(shè)樁位點(diǎn)和錨桿控制點(diǎn)并通過全站儀在錨桿控制點(diǎn)拉線形成錨桿理論延長(zhǎng)線的水平投影，使鉆機(jī)鉆頭方向與延長(zhǎng)線在投影方向重合以校正錨桿施工角度。 目前基坑已完成回填工作，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，基坑及緊鄰的既有建筑沉降及變形滿足規(guī)范要求。

　　[關(guān)鍵詞] 深基 坑支護(hù) 預(yù)應(yīng)力 錨桿 沉降 變形

　　唐君， 施工技術(shù)(中英文) 發(fā)表時(shí)間：2021-11-18

　　0 引言

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長(zhǎng)、城市化進(jìn)程加快，城市用地越來(lái)越緊張，大規(guī)模深基坑逐步發(fā)展，鄰近既有建( 構(gòu)) 筑物基坑開挖的工程也越來(lái)越多[1] 。 孫洋波等[2]研究鄰近地鐵側(cè)的基坑開挖，結(jié)果表明，在適當(dāng)范圍內(nèi)增加預(yù)留土體坡肩寬度可有效減少地下連續(xù)墻水平位移。 楊敏等[3] 對(duì)鄰近樁基工程基坑開挖時(shí)樁基受力情況進(jìn)行分析。 黃沛等[4]針對(duì)軟土地區(qū)深基坑現(xiàn)狀，在對(duì)深基坑施工造成鄰近樁基建筑物事故分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程水文地質(zhì)條件及勘察、設(shè)計(jì)、施工和建設(shè)等因素，建立了深基坑施工對(duì)鄰近樁基建筑物影響的安全評(píng)判方法。

　　基坑支護(hù)可分為支擋式結(jié)構(gòu)、土釘墻、重力式水泥土墻和放坡。 其中支擋式結(jié)構(gòu)中樁、墻支護(hù)結(jié)構(gòu)宜于控制支護(hù)結(jié)構(gòu)變形，是深基坑工程中經(jīng)常采用的主要結(jié)構(gòu)形式。 支撐式和錨拉式是 2 種為樁、墻式支護(hù)結(jié)構(gòu)提供約束的方式。 其中，支護(hù)樁、墻與內(nèi)支撐系統(tǒng)形成的支護(hù)體系結(jié)構(gòu)受力明確，計(jì)算方法較成熟，施工經(jīng)驗(yàn)豐富，在軟土地區(qū)或受場(chǎng)地條件所限的深基坑工程中應(yīng)用廣泛。 但內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)給土方開挖、主體結(jié)構(gòu)施工造成困難，且造價(jià)較高。 采用支護(hù)樁、墻+錨桿為支護(hù)結(jié)構(gòu)的基坑內(nèi)部空間開敞，有利于提高施工效率和工程質(zhì)量，可滿足工期和造價(jià)的要求。 但錨桿不應(yīng)設(shè)置在未經(jīng)處理的軟弱土層、不穩(wěn)定土層和不良地質(zhì)地段及鉆孔注漿引發(fā)較大土體沉降的土層，而且錨桿設(shè)置受周邊環(huán)境的影響較大[5] 。

　　本項(xiàng)目通過前期方案比選、后期專業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算[6￣9]及高精度定位施工，成功實(shí)現(xiàn)了樁錨支護(hù)方案在緊鄰 CFG 樁復(fù)合地基深基坑工程中的應(yīng)用。在保證基坑及鄰近建(構(gòu))筑物安全的前提下，節(jié)省了工期和成本。

　　1 工程概況

　　1. 1 擬建基坑概況

　　擬建項(xiàng)目位于北京市昌平區(qū)，該地塊主要為保障房、商業(yè)、辦公樓及純地下車庫(kù)。 基坑開挖深度11. 80~18. 10m(見圖 1)，槽底標(biāo)高變化較大。 東南側(cè)為已施工的 1 ~ 3 號(hào)住宅樓，地下 1 層，地上 14 ~ 15 層，筏板基礎(chǔ)，采用 CFG 樁復(fù)合地基。 其中，1，2號(hào)樓 CFG 樁北側(cè)約 7m 范圍內(nèi)為方形布樁，間距1. 6m，南、北側(cè)區(qū)域 CFG 樁在東西方向上整體錯(cuò)位0. 7m。 3 號(hào) 樓 CFG 樁 則 基 本 采 用 方 形 布 置， 間距 1. 6m。

　　1. 2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

　　根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，45m 深度范圍共分 10 大層: ①層為填土層 ②層為新近沉積層 ③~ ⑧層為一般第四系沖洪積層(其中，③層重粉質(zhì)黏土、黏土，④層粉質(zhì)黏土、重粉質(zhì)黏土，⑤層粉細(xì)砂，⑥層重粉質(zhì)黏土、黏土，⑦層重粉質(zhì)黏土、黏土，⑧層粉細(xì)砂) ⑨層重粉質(zhì)黏土，黏土 ⑩層細(xì)中砂。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，場(chǎng)地地下水分布情況如表1 所示。

　　2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

　　支護(hù)方案以安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、保護(hù)環(huán)境等為原則，綜合考慮工程水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)及技術(shù)因素。

　　2. 1 支護(hù)設(shè)計(jì)方案比選

　　根據(jù)工程水文地質(zhì)條件，在確保基坑及鄰近建 (構(gòu))筑物安全的前提下，采取支護(hù)樁+內(nèi)支撐形式，基坑施工周期至少 240d，主體施工時(shí)因逐層拆除內(nèi)支撐，將影響結(jié)構(gòu)施工至少 60d，直接影響該項(xiàng)目交付使用。 采用樁錨方案可減少支護(hù)與土方和結(jié)構(gòu)施工交叉作業(yè)，有利于提高施工效率和工程質(zhì)量，可滿足工期和造價(jià)要求。 但由于場(chǎng)地對(duì)錨桿長(zhǎng)度有限制，且錨桿需穿越緊鄰 CFG 樁復(fù)合地基，對(duì)錨桿施工角度控制提出了較高要求。

　　綜合考慮，最終采用上部土釘墻+下部樁錨支護(hù)方案，并于樁間設(shè)置旋噴樁止水帷幕，坑內(nèi)設(shè)置疏干井進(jìn)行降水。 同時(shí)，南側(cè)支護(hù)樁與鄰近 1，2 號(hào)樓 CFG 樁平行同間距布置，東南側(cè)支護(hù)樁則與 3 號(hào)樓 CFG 樁平行同間距布置，為錨桿穿越緊鄰 CFG樁復(fù)合地基創(chuàng)造條件。考慮到 1，2 號(hào)樓復(fù)合地基北側(cè) 7m 范圍外，與南側(cè)復(fù)合地基 CFG 樁在東西方向上有 0. 7m 錯(cuò)位。采用增加錨桿錨固體直徑至 220mm 的方式，有效減少了錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，將穿越 1，2 號(hào)樓的錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度控制在該樓 CFG 樁采用方形布置且未發(fā)生錯(cuò)位交叉區(qū)域。 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)平面及錨桿布置如圖 2所示。

　　2. 2 支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算

　　本基坑支護(hù)工程采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院地基所編制的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)軟件 RSD(V3. 0)及理正深基坑軟件 7. 0PB5 計(jì)算。 其中，樁錨支護(hù)剖面安全等級(jí)為 1 級(jí)，掛網(wǎng)噴簡(jiǎn)易支護(hù)高低臺(tái)剖面安全等級(jí)為 3 級(jí)。

　　2. 2. 1 錨桿穿越 CFG 樁典型剖面

　　錨桿穿越既有建筑 CFG 樁典型剖面如圖 3 所示，采用上部土釘墻+下部樁錨方案。 支護(hù)結(jié)構(gòu)變形及內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如圖 4 所示，樁身最大水平位移為 37. 8mm，樁頂最大水平位移為 12. 9mm，樁身最大正彎矩為 879. 7kN