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膨胀土地区基坑支护控制方案

发布时间:2022-03-29

1工程概况

1.1基坑周边环境拟建场地北侧原为轴承厂生活区,现已拆除为空地;场地东侧及东北角部分现为居民住宅,东北角1层砖房在基坑施工前拆除,东侧3层砖混建筑距离基坑开挖顶边线约3.7m,浅基础;场地南侧为本项目拟建的多层住宅区,临近7栋、8栋及1栋,距离基坑开挖线2.2m,正在进行基础桩施工;西侧为人工景观河道及沿河休闲区,距离基坑开挖线约30米(详见图1)。1.2场地膨胀土分布状况(1)第四系湖积层:自由膨胀率δef介于21%和120%之间,平均78.846%,属于膨胀土,具有中等~强膨胀潜势。其中有二层膨胀土自由膨胀率δef介于30%和55%之间,属于膨胀土,具有弱膨胀潜势。(2)第四系残积层:自由膨胀率δef介于41%和86%之间,属于膨胀土,膨胀潜势为中等膨胀。(3)第三系湖积层:自由膨胀率δef介于19%和59%之间,属于膨胀土,膨胀潜势为弱膨胀。综上所述,该场地膨胀土类型为丁类,气候分区为D类,大气影响深度为5.00m,急剧影响深度为2.40m,膨胀潜势综合划分为中等~强膨胀。因此,场地膨胀土地基等级综合考虑划分为Ⅲ级。

2基坑控制方案选择

2.1基坑周边荷载选取基坑开挖线3.0m外考虑10.0m宽范围施工堆载20.0kPa,3.0m范围内禁止施工堆载;基坑东侧建筑物考虑15.0kPa/层的附加荷载。2.2支护设计参数根据开挖深度土层参数取至-20.0m左右,跨越6个土层,支护设计参数根据地质勘察报告中提供的各土层主要物理力学指标进行选取(详见表1)。

3基坑险情及处理

3.1基坑险情过程2013年12月23~24日连续两天下大雨。基坑土方开挖至7.2m,已施工完第5排土钉。24日晚,基坑北侧东段出现裂缝,裂缝宽度1~2cm,长度约15m,裂缝位置为坑顶外4.0m左右。25日上午变形持续发展,裂缝最宽已达14cm,水平位移最大7.5cm,25日上午11∶20该部位坑壁发生垮塌,坍塌体长度42m,高度约6.4m,顶宽4.0m左右,底宽1.2m。同时,基坑南侧3-3剖面东段44m长度范围也出现裂缝,裂缝位置也为坑顶外4.0m左右,裂缝宽度2~3cm,深度3.5m。该部位变形值26日趋向稳定,不再发展。

3.2基坑险情原因及处理坑壁有大面积的膨胀土,连续降雨使坑壁土体含水量急剧增加,坑壁土体的膨胀变形加大了临空面的水平力,促使坑壁垮塌或产生水平裂缝。处理方案:基坑北侧为顺垮塌体后缘及裂缝往下清土卸荷,清除松动土体至坑底后补打5排9.0~12.0m长的土钉;基坑南侧为顺裂缝清土卸荷,做取台处理,平台高度3.5m,宽度4.0m,长度44m,取台后已露出7栋、8栋及1栋的工程桩,平台坡面设置2排6.0m土钉,坡面进行挂钢筋网片喷射混凝土封闭处理。

4结语

(1)通过对蒙自铭诚澜岸住宅小区基坑膨胀土分布特征研究,确定了支护控制方案。根据该基坑险情状况采取了相应的处理措施,效果明显。研究表明,膨胀土地区基坑支护工程验算时要考虑到水平膨胀力的作用,设计计算时可采取加大主动土压力系数的方式来考虑水平膨胀力。(2)基坑支护设计时需采取大坡比放坡的方式降低坑壁土压力,场地条件不具备时应采取拉锚式或支撑式结构限制坑壁的变形。(3)膨胀土地区应特别重视基坑防渗水和降水措施,使坑壁土体含水量恒定,确保基坑施工期间没有大的变化。

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