超期服役基坑桩锚结构检测评估及加固措施

超期服役基坑桩锚结构检测评估及加固措施

周伟力

上海市政工程检测中心有限公司上海201114

摘要:近年来,在现代化城市发展过程中,基坑开挖深度越来越深,施工难度也在增加。由于深基坑周边环境复杂性,导致深基坑开挖与支护的难度愈来愈大,其危险性也大幅提高。深基坑支护体系是为保证地下室施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。深基坑支护结构作为临时性结构,当地下室结构施工完毕并回填后,其使命即完成。在工程建设过程中,经常会出现由于设计调整、建设方资金不足、合同纠纷等原因导致深基坑长时间搁置,其支护结构长期处于超期限使用状态,这成为城市建设的一颗定时炸弹。

关键词:超期服役基坑;桩锚结构检测评估;加固措施

引言

近年来,随着我国城市化建筑的快速发展,高层以及超高层建筑不断涌现,地铁车站、铁路客运站、明挖隧道、市政广场、桥梁基础等各类大型工程日益增多,地下空间开发规模越来越大。为了充分利用地下空间,基坑的开挖也越来越大、越来越深。然而在工程建设期间,经常会出现由于设计调整、土地转让、建设方资金不足等情况,造成部分工程在支护体系施工完成,土方开挖进展到一定深度后停止后续工程施工。由此形成了一部分具有较大深度的超期服役基坑或者烂尾工程。由于基坑支护作为临时性结构,其设计使用年限往往为1年,长时间的搁置导致工程风险逐渐增大。因此基坑长期闲置,支护结构长期处于超期使用状态下,成为城市建设的一颗定时炸弹,严重威胁着人们的生命财产安全。如何有效地评价超期服役基坑的稳定性,降低基坑超期使用的风险,避免基坑回填再开挖的巨大浪费,成为地下工程建设者们必须面对和思考的实际问题。

1工程概况

某商业零售开发项目用地面积约2.4×104m2,建筑物为地上3层,地下2~3层,基坑竖向投影形状近矩形,东西长约178m,南北宽约114m,基坑设计深度13.88~18.43m(±0起算)。基坑东侧、西侧、北侧临近现状道路,道路下现存各类管线,基坑南侧临近现状民房。基坑西侧路面深部规划地铁区间线路。基坑分两期施工,一期基坑主要为待建结构服务,已施工完成。依据地勘报告,该场地地层按其成因类型、沉积年代可划分为人工堆积层和第四纪沉积层两大类,并按其岩性及工程特性进一步划分为12个大层及亚层。该基坑支护设计安全等级为一级,基坑设计使用时间为1年。基坑支护方案为排桩(双排桩)+预应力锚杆支护结构,排桩直径为800/1000mm,间距为1400mm,预应力锚杆设置3~4道。地下水控制一期采用支护桩间设置旋喷桩止水,坑内明排措施;二期采用三轴搅拌桩帷幕止水,坑内疏干措施,典型设计剖面如图1所示。

图1基坑原设计典型剖面

2超期服役基坑桩锚结构检测评估

2.1基坑监测数据整理及分析

根据第三方监测报告数据分析,桩体深层水平位移最大值介于4.61~10.32mm范围内,远小于预警值35mm,变化速率趋于0,桩体水平方向变形基本趋于稳定。桩顶水平位移介于0~7.4mm范围内,远小于预警值,变化速率趋于0,桩顶水平变形基本趋于稳定。桩顶垂直位移介于0~-13.5mm范围内,个别部位垂直位移超过10mm,但对应其桩顶水平位移未见异常,因此可初步判断该竖向位移主要是由于桩端沉淀层固结沉降引起的。有两个测点锚索轴力均超过设计轴力标准值,约为设计轴力标准值的1.4~1.6倍。对应部位的桩顶水平位移和桩体深层水平位移尚未见异常,提请监测单位排除是否为轴力传感系统故障。其它监测点反映现阶段锚索轴力均小于设计锁定值,为设计锁定值的23%~89%,可能为钢绞线自身松弛变形、锚头锁片退扣、锚固体周围土体的蠕变及腰梁刚度不足等原

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