某棚户区工程属于安置房项目, 项目总占地面积72.26万㎡, 总建筑面积36.57万㎡, 高层住宅建筑高度95.5m, 地下车库高度为10.85m, 主体采用框架剪力墙结构。基坑东西向开挖长度253.93m, 南北向开挖长度222.21m, 本工程±0.00m高程为110.40m, 地库开挖底面高程为103.90~100.3m, 南侧主楼开挖底面高程为99.55m。
本项目位于郑州市, 项目所在地为淮河流域, 根据地勘报告, 场地地层主要由第四系全新统湖冲积层 (Q4al) 杂填土、粉土、粉砂和上更新统冲积 (Q3al) 黏土共计10层组成, 从上至下依次为杂填土、粉土、粉砂、粉土和黏土。
根据地勘报告显示, 地下水水位埋深4.6m-6.6m, 标高约102.27m-105.51m, 地下水类型为第四系孔隙潜水, 主要以第 (4) 粉砂和第 (6) 层粉质粘土为含水层, 该含水层为强透水层, 导水性和富水性均较好, 略具承压性。
基坑范围内地下水补给来源主要为周围土层水平向补给和下部砂层垂直向上补给, 考虑本基坑特点和地下水补给特征, 在基坑外边界1.0m外布置周边降水管井, 地下车库主楼基础范围之外、基坑内边界之内布置主降水管井。
根据基坑深度、地质条件、放坡系数综合确定支护类型, 采用的支护类型分别为素喷混凝土、土钉墙支护结构、微型桩支护结构及土钉锚杆等组合形式。
计算模型:潜水, 非完整井、基坑远离边界, 含水层厚度不大
基本参数:水位降深8.0m, 水头高度20.0m, 渗透系数1.0m d, 过滤器半径0.15m, 过滤器有效工作部分长度6.0m, 单井出水量7.5m3/d。
根据《建筑基坑支护技术规程》F.0.7确定降水影响半径R=71.5m, 基坑等效半径r0=132.7m, 基坑用水量961.4m3/d, 需要降水井的数量为142眼。降水管井管径孔径0.60m, 井径0.40m, 井深22.0m, 井管采用无砂混凝土管, 降水井地面以下0~22m段为滤水管。1层地下室位置井深18m, 2层地下室位置井深为22m。
本工程选用土钉墙支护结构、微型桩复合土钉墙支护结构及混凝土的支护结构。共计划分为9个剖面, 各剖面设计参数见下表:
(1) 工艺流程:测量定位→铺设排水管线→挖泥浆循环池→钻机就位→成孔→下井管→填滤料→洗井→试抽→管井抽水、观测地下水位→降水维持至结构施工完成→封井。
(2) 成井:采用反循环钻机自然造浆成孔, 井位误差不大于50cm, 孔垂直度不超过1%, 洗井后井深不小于设计井深;无砂滤管、滤料经现场验收合格后方可使用, 滤料从四周均匀填入, 防止堵塞或滤料层不均匀, 填至地面以下2.0m。
(3) 洗井、抽水:洗井至井中出水澄清一小时后结束, 试抽根据井中水位逐渐调整水泵至距井底约1.0m处, 每次水泵没入水中深度不超过5.0m。
(4) 封井:做法如下图所示:
(1) 工艺流程
土钉墙及锚杆:开挖工作面→修整坡面→放线定位→成孔→安放土钉 (锚杆) →堵孔注浆→绑扎、固定钢筋网→压筋→喷射混凝土面层→混凝土面层养护。
微型桩:测量放线→成孔至设计深度→插入钢管→填充碎石至孔口→注浆。
(2) 土钉、土钉锚杆施工:上、下排土钉孔呈梅花状排布, 采用螺旋钻成孔;孔深、孔径、土钉长度合格后, 插入锚筋和注浆管至距孔底250~500mm处, 注浆采用PC32.5水泥, 注浆压力不小于0.5MPa, 注浆水灰比0.5~0.55。
(3) 微型桩施工:采用螺旋钻成孔, 孔径150mm, 插入DN80钢管 (壁厚不小于3.0mm) 后填充0.5cm-1.0cm碎石;注浆采用二次注浆方式, 孔口返出水泥浆为止, 注浆采用PC 32.5水泥, 注浆压力0.4~1.0Mpa, 注浆水灰比0.5~0.55, 二次注浆压力不小于2.0Mpa。
采用管井降水方案后地下水位基本维持在96.57m左右, 保证了基坑开挖、基坑防护、主体结构及地下室防水施工均在无地下水的环境下施工;根据开挖深度的不同合理选择土钉墙支护、微型桩复合土钉墙支护及素喷混凝土支护, 经过现场水平位移、垂直位移、及锚杆内力观测, 所有观测指标均在控制范围之内。不同的开挖深度采用不同的支护方式, 提高了施工效率, 保证了施工质量和施工安全, 降低了施工成本。
摘要：本文以某大型房屋建筑工程深基坑为例, 根据深基坑水文地质条件及现场施工情况, 对粉质土深基坑采用管井降水、土钉墙等综合支护的综合施工方式进行简要论述及展开讨论。
关键词：降水,支护工程,深基坑,综合应用
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