淤泥場界帶狀深基坑處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及深基坑施工，尤其涉及淤泥土層的深基坑施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國大部分沿海地區(qū)分布有深厚流塑淤泥土層，部分淤泥平均含水量60%以上， 平均孔隙比1. 7以上，粘聚力5kpa左右，內(nèi)摩擦角Γ左右，原狀土抗剪強度小于20kpa，壓 縮性強，具有觸變性，處理難度大。
[0003] 現(xiàn)有的淤泥土層深基坑開挖方法是，先施工基坑圍護樁，如鋼板樁、鋼筋混凝土灌 注樁或地下連續(xù)墻等，再進行基坑開挖。進行基坑開挖時經(jīng)常發(fā)生坑底隆起，邊坡滑移，圍 護樁傾斜等病害，出現(xiàn)問題后處理難度大，處理費用高，處理時間長，提高施工成本，影響工 期，一直是施工中的難題。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種淤泥場界帶狀深基坑處理方法。本發(fā) 明避免了開挖發(fā)生事故，保證施工成本和工期。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，一種淤泥場界帶狀深基坑處理方法，它包括： 步驟一：分析地質(zhì)地貌，設(shè)定場平標(biāo)高，完成硬殼場平層； 步驟二：設(shè)計、施工堅向排水砂樁及水平排水盲溝； 步驟三：分級堆載預(yù)壓； 步驟四；抽測土工參數(shù)，優(yōu)化基坑支護設(shè)計； 步驟五：基坑施工及監(jiān)測。
[0007] 所述的淤泥場界帶狀深基坑處理方法，其特征在于，所述步驟一包括： 場平范圍超過基坑兩側(cè)5m以上，場平后標(biāo)高以高于原場地平均標(biāo)高不小于Im控制，填 土厚度H按以下兩式經(jīng)驗計算： H=L 5+0. 08h, (1) 其中h為場地淤泥層厚度； 公式二：H=l+0.1 S, (2) 其中S為根據(jù)應(yīng)力歷史法計算的地基最終變形量，按下式
式中：s--地基最終變形量，mm; hi -第i分層厚度，mm ; eoi--第i分層初始孔隙比； Cci--第i層的壓縮指數(shù)； Pzi-第i層土的自重應(yīng)力平均值，kpa ; Poi--相當(dāng)于荷載標(biāo)準(zhǔn)值時第i層附加應(yīng)力平均值，kpa，工程建設(shè)之前上部荷載為 零，即 Poi=O ; Pci--第i層土的前期固結(jié)壓力，kpa ; 場平施工應(yīng)先排除地表明水，適當(dāng)晾曬，再鋪設(shè)1~2層透水性較好的無紡?fù)凉げ迹凉?布鋪設(shè)范圍應(yīng)超出基坑兩側(cè)各6m以上，然后開始緩慢分層回填，回填場平層應(yīng)形成中間向 兩側(cè)約5%的排水坡面，回填土上層Im范圍采用較好的砂性土或牛皮砂。
[0008] 所述的淤泥場界帶狀深基坑處理方法，所述步驟二包括： 堅向砂井樁選用沉管法成樁，樁徑不小于300mm，樁間距、樁長應(yīng)結(jié)合淤泥含水量、淤 泥層厚、基坑開挖深度等設(shè)計：樁間距宜取廣2m，梅花形或正方形布置，且應(yīng)避開結(jié)構(gòu)基樁 位；樁長宜超過基底面:T4m ;對基坑加深段區(qū)域砂井樁應(yīng)適當(dāng)加密，樁長加長；基坑外兩側(cè) 場平區(qū)樁長應(yīng)同基坑內(nèi)側(cè)，樁間距按2m設(shè)置；選用中粗砂作為樁體材料，基坑加深段處基 底以下部分用碎石材料； 場平區(qū)中部沿縱向設(shè)置5m寬500mm厚碎石帶，施工期作臨時通行便道用，預(yù)壓期作水 平排水濾層用，場平區(qū)域橫向應(yīng)設(shè)置碎石排水盲溝，盲溝截面400 X 500mm間距5~8m ; 場平區(qū)兩側(cè)設(shè)置邊溝，橫向盲溝濾水自流排入邊溝內(nèi)； 該步驟中施工順序為：中央碎石帶一結(jié)構(gòu)基樁一堅向砂井樁一邊溝一盲溝。
[0009] 所述的淤泥場界帶狀深基坑處理方法，其特征在于，所述步驟三包括： 堆載選用一般性雜土，厚度約l~3m，預(yù)壓期ΚΚΓ180天；應(yīng)分級加載，即：加載一持荷一 加載一持荷，分級加載土層厚度控制在約lm，一般持荷時間疒10天； 分級填土加載前在場地基面設(shè)置沉降板，沿邊溝內(nèi)側(cè)對稱布置，縱向間距l(xiāng)(T20m，堆載 及預(yù)壓期間應(yīng)連續(xù)對場地沉降及位移變形進行觀測； 堆載期間每不超過3天觀測1次，場地邊界側(cè)向位移速率應(yīng)控制小于5mm/天，變形過 快時應(yīng)減緩堆載填筑速度或拉長持荷時間，確保地基穩(wěn)定；堆載恒壓期間宜不超過7天觀 測1次，恒壓末期應(yīng)加密觀測； 所述的淤泥場界帶狀深基坑處理方法，所述步驟四包括： 當(dāng)堆載后場地排水量趨于減少，觀測沉降速率連續(xù)二周日沉降量小于2mm/天時，視為 堆載預(yù)壓結(jié)束，可對場地處理后的淤泥進行取樣檢測； 檢測內(nèi)容包括含水率、十字板強度、孔隙率、粘聚力c、內(nèi)摩擦角Φ值、靈敏度等，取樣 點位避開砂井樁位置，包括處理后基坑范圍內(nèi)土樣及基坑范圍外土樣；取樣深度：在基坑 范圍內(nèi)取在基底標(biāo)1?附近樣品和砂井粧底標(biāo)1?附近樣品；基坑范圍外取基坑深度中點標(biāo)商 附近樣品。
[0010] 對比分析基坑地層處理前后土工物理力學(xué)指標(biāo)變化，及淤泥總壓縮量，根據(jù)分析 結(jié)果對基坑支護設(shè)計進行優(yōu)化，優(yōu)化內(nèi)容包括圍護樁選型、入土深度、內(nèi)支撐間距及大開挖 與圍護樁墻組合支護；優(yōu)化后圍護樁長入土深度縮減2~3m，內(nèi)支撐減少1層，部分可采用上 部大開挖放坡下部灌注樁支護。
[0011] 所述的淤泥場界帶狀深基坑處理方法，所述步驟五包括： 經(jīng)處理后基坑場地土層工程參數(shù)會有較大改善，但仍屬軟基基坑范疇，應(yīng)精細施工加 強基坑監(jiān)測，以觀測數(shù)據(jù)指導(dǎo)安全施工； 經(jīng)處理后土層靈敏度不會有較大改善，基坑支護結(jié)構(gòu)施工及基坑開挖施工應(yīng)盡力避免 對土層的頻繁擾動； 基坑上層較好的場平回填土卸載后應(yīng)遠離基坑5倍深度以上距離堆放，晾曬后用作基 坑回填土料； 帶狀基坑基坑開挖應(yīng)遵循先撐后挖、分段分層原則，分段開挖控制在60m以內(nèi)，分層厚 度不大于I. 5m。當(dāng)基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)趨近報警值時，應(yīng)縮短分段長度，降低挖土速度，限制基坑 兩側(cè)附加荷載或擾動，讓基坑自行緩慢穩(wěn)定后再逐步開挖。
[0012] 本發(fā)明先期對基坑涉及范圍進行回填、場平形成有一定承載能力的硬殼層，然后 打設(shè)一定數(shù)量堅向排水砂樁，再加載進行一定時間排水沉降處理；后期根據(jù)沉降及基坑范 圍內(nèi)土工參數(shù)的優(yōu)化，調(diào)整基坑支護設(shè)計進行基坑施工。本發(fā)明避免了開挖發(fā)生事故，保證 施工成本和工期，對于處理寬度在IOm以內(nèi)，開挖深度5~9m的深基坑經(jīng)濟效益較明顯。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明斷面圖； 圖2為本發(fā)明平面圖； 圖中：1.硬殼層；2.流塑淤泥土層；3.中粗砂層；4.排水砂樁；5.碎石帶；6.盲溝； 7.堆載土；8.邊溝。
【具體實施方式】
[0014] 本發(fā)明如圖1和圖2所示，要開挖的基坑區(qū)域原狀場地為魚塘，分布有流塑淤泥土 層2和中粗砂層3,其中流塑淤泥土層2厚13m，為深灰色，土質(zhì)均勻細膩，含少量有機質(zhì)，局 部富集貝殼碎屑，呈飽和、流塑狀態(tài)，原位十字板剪切強度17kpa ;中粗砂層3為黃褐色、主 要成分為石英，質(zhì)純，呈飽和、松散狀態(tài)。基坑開挖深度7m，施工步驟如下： 步驟一：分析地質(zhì)地貌，設(shè)定場平標(biāo)高，完成硬殼場平層1 ; 步驟二：設(shè)計、施工堅向排水砂樁4及水平排水盲溝6 ; 步驟三：分級堆載預(yù)壓； 步驟四；抽測土工參數(shù)，優(yōu)化基坑支護設(shè)計； 步驟五：基坑施工及監(jiān)測。
[0015] 所述步驟一分析地質(zhì)地貌，設(shè)定場平標(biāo)高，完成硬殼場平層1，具體實施內(nèi)容為： a) 從地勘報告中可知場地內(nèi)淤泥含水率67%，天然孔隙比1. 8,液性指數(shù)1. 6,靈敏度 高，粘聚力c值為5.9kpa，內(nèi)摩擦角Φ為1.2° ; b) 場平范圍應(yīng)超過基坑兩側(cè)5m以上，場平后標(biāo)高宜以高于原場地平均標(biāo)高不小于Im 控制，填土厚度H可按公式：H=L 5+0. 08h，其中h為場地淤泥層厚度，實際填土厚度2. 54 米； c) 場平施工應(yīng)先排除地表明水，適當(dāng)晾曬，再鋪設(shè)2層透水性較好的無紡?fù)凉げ?，土?布鋪設(shè)范圍應(yīng)超出基坑兩側(cè)各6m以上，然后開始緩慢分層回填，回填場平層應(yīng)形成中間向 兩側(cè)約5%的排水坡面，回填土上層Im范圍應(yīng)采用較好的砂性土； 所述步驟二設(shè)計、施工堅向排水砂樁4及水平排水盲溝6,具體實施內(nèi)容為： a)堅向砂井樁4選用沉管法成樁，樁徑300mm，樁間距1米，正方形布置，且應(yīng)避開結(jié)構(gòu) 基樁位；樁長宜超過基底面:T4m ;對基坑加深段區(qū)域砂井樁應(yīng)適當(dāng)加密，樁長加長；基坑外 兩側(cè)場平區(qū)樁長應(yīng)同基坑內(nèi)側(cè)，樁間距可按2m設(shè)置；選用中粗砂作為樁體材料，基坑加深 段處基底以下部分可用碎石材料。
[0016] b)場平區(qū)中部沿縱向宜設(shè)置5m寬500mm厚碎石帶5,施工期作臨時通行便道用， 預(yù)壓期作水平排水濾層用，場平區(qū)域橫向設(shè)置碎石排水盲溝6,