花岗岩残积土的系统处理技术.pdfVIP

花岗岩残积土的系统处理技术 陈宝太 广东省基础工程公司 摘要#本文针对花岗岩残积土遇空气崩解，遇水软化的这一特殊土性造成的深基坑工程施工困难．基坑安全 状态不可控、周边环境破坏大等现象，介绍了一套工前预处理．过程中疏排水并及时覆盖，工后注浆的一套完整方 法，以供参考． 关键词：花岗岩残积土，深基坑施工、崩解，软化 1 引言 本文所述工程位于花岗岩残积土地段，为地铁深基坑工程，该类土属于特殊土，类似工程施工 中成功的经验不多，如广州地铁天河客运站、五山站、天华盾构始发井及市番盾构井等工程，多次 出现抢险，一度出现基底土体扰动、软化，导致施工无法进行，围护结构地下连续墙嵌固深度大大 减小，基坑出现严重安全隐患，教训极为惨痛。 花岗岩残积土层在全国范围内分布较为广泛，珠三角地区分布较多，在地铁工程涉及的较多， 本文给出了一套系统的处理方法，可为类似工程提供参考。 2 正文 本工程基坑开挖深度约19m，开挖深度范围内分布的主要地层为第四系全新统和上更新统地层。 主要由人工填土层、花岗岩残积土层及全风化花岗岩层组成。花岗岩残积土(全风化花岗岩)属于 特殊土，具有遇空气崩解、遇水软化的特点，对明挖基坑施工具有较为不利的影响，容易导致基底 土体崩解、软化，造成施工困难，围护结构被动土压力减小，导致基坑出现安全隐患，同时土体崩 解、结晶水释出、土体膨胀导致基底垫层隆起开裂等问题。 通过对施工过程中所出现的一系列问题的分析研究，形成了一套“工前旋喷桩预处理，过程中 疏排水并及时覆盖，工后注浆处理”系统的处理方法，成功地解决了该类土层中施工难、安全风险 大、工后结构质量易受影响的问题，具体内容体现在以下几个方面： 2．1土方开挖前采用旋喷桩技术对基底土体进行预处理，有效改良基底土性。 广州地铁在类似工程施工中曾经多次出现过基底土体严重软化，导致施工困难、基坑出现险情 以及结构工后明显沉降开裂等问题，教训极为惨痛，且一直没能形成一套成熟的解决方案。同时针 对花岗岩残积土遇空气崩解、遇水软化的特性，本工程采用①800三管旋喷桩对基底土体进行预加 固，使其在基坑开挖后不软化或局部不软化，以有利于施工的进行和减小对基底土体的扰动。同时 为了避免出现围护结构被动土压力减小以及改善结构工后工作状态，对旋喷桩进行了针对性布置， 即在地下连续墙墙脚位置(结构外侧墙下)及结构中间纵梁位置设置成双排密布形式。 2．2过程中疏排水并及时覆盖，使水压可以；肖散并尽量减小对土体的扰动。 具体体现在以下几个方面： (1)采用了“连续开挖，分层、连续降水”的施工方法，避免了传统的先降水后施工导致的周 12l 边环境破坏问题。 花岗岩残积土属于特殊土，砾粒及砂粒约占50％，粉粒约占40％，粘粒约占10％，粘粒含量较 少，土体的渗透系数为O．033m／d，透水性较差。但实际施工中出现了基坑涌水量较大、素混凝土垫 层隆起开裂现象、基底土体软化回流，施工极为困难的现象，同时出现了地下连续墙轻微踢脚的现 象，其主要是由于基底土体受到扰动后渗透性发生了变化，垫层以下地下水压力无法消散、基底土 体长时间暴露等原因所致。针对以上情况采用了“连续开挖，分层、连续降水的施工方法”。 a)连续施工 所谓连续施工就是将土方及碎石铺设等相关班组分成两至三个班，进行倒班施工，中间尽量不 间断或间断时间不超过表层土体彻底软化的时间。根据早期施工观察，花岗岩残积土在无外部水源 作用下六个小时以内的软化情况不是很明显，六至十--,J,时期间开始逐步软化，十二小时后边坡位 置基本形成渗流通道，出现多股连续水流，土体出现明显软化现象，边坡逐步出现垮塌和软化土体 顺水流滑移现象，因此确定本工程土方开挖施工间隔时间尽量控制在六小时以内。 土体在遇水后性质发生了明显变化，土体基本丧失了承载能力，自身难以维持超过15度的自稳 坡面，基本呈现流态。在地下水的长期作用下(不考虑其他扰动影响)，土体的软化深度基本都在 O．8m至lm之间，因此，为了基坑的安全，在设计计算时不应考虑该部分软化土体的被动土压力作 用，建议设计在地下连续墙设计时嵌固深度h应在原有的基础上增加lm。 b)密集布设盲沟，并铺设碎石疏水层，进行分层