圖4和圖5表示的是該基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的兩處咬合樁的側(cè)移曲線,分別為186號(hào)和52號(hào)(其具體位置見(jiàn)圖3)。
由監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果所繪出的樁體側(cè)向變形曲線圖可以看出,咬合樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁體的最大側(cè)向變形一般均發(fā)生在基坑開(kāi)挖面以上靠近坑底的部位[6]。比較186號(hào)樁與52號(hào)樁的側(cè)移曲線,可明顯看到52號(hào)樁的樁頂水平位移和樁體最大側(cè)移均比186號(hào)樁要大很多。分析其原因,在圖3中可以看出,186號(hào)樁位于一號(hào)線靠近金禧大酒店一側(cè)的基坑邊,由前述其樁徑為1200ｍｍ,而52號(hào)樁樁徑為1000ｍｍ。由于圍護(hù)樁的樁徑增大,所以其抗彎剛度勢(shì)必會(huì)相應(yīng)提高,在基坑內(nèi)支撐型式相同的情況下,則樁身各部側(cè)向變形量相應(yīng)的會(huì)變小。52號(hào)樁樁頂最大側(cè)移達(dá)到了8.5ｍｍ,遠(yuǎn)大于186號(hào)樁的2ｍｍ。分析原因是由于基坑開(kāi)挖時(shí)第1道支撐加撐不及時(shí),導(dǎo)致開(kāi)挖后樁體懸臂狀態(tài)暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)所致。綜合這兩個(gè)樁體位置與其他測(cè)點(diǎn)樁體側(cè)移數(shù)據(jù)來(lái)看,絕大部分樁體變形值均滿足要求,最大變形值11.9ｍｍ,小于設(shè)計(jì)要求的灌注樁、地連墻等圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平側(cè)移限值14ｍｍ。
圖6為基坑外地面沉降隨時(shí)間變化曲線。測(cè)量從基坑開(kāi)挖時(shí)開(kāi)始,第1個(gè)觀測(cè)點(diǎn)(52-1)位于52號(hào)咬合樁樁頭,第2個(gè)測(cè)點(diǎn)(52-2)與第一個(gè)測(cè)點(diǎn)相距5ｍ,第3個(gè)測(cè)點(diǎn)(52-3)與第2個(gè)測(cè)點(diǎn)相距10ｍ(見(jiàn)圖3)。
從圖6中可以看出,在開(kāi)始測(cè)量時(shí)地面已經(jīng)存在微小的沉降。由于場(chǎng)地地下水位埋深較淺(0.8～4ｍ),為了防止基坑開(kāi)挖時(shí)坑內(nèi)外水位差較大而引起的流砂、管涌等滲透破壞現(xiàn)象,本工程采取的是基坑外井點(diǎn)降水措施。所以可以認(rèn)定,初始的微小地面沉降是由于基坑開(kāi)挖前坑外降水引起的。地表沉降會(huì)隨著施工過(guò)程時(shí)間的增大而加大,最大沉降發(fā)生在52-2測(cè)點(diǎn)處,其次是樁頭測(cè)點(diǎn)52-3,而距離基坑最遠(yuǎn)的52-1點(diǎn)沉降值已非常小了,說(shuō)明此位置處地面沉降受基坑開(kāi)挖影響已很小。
圖7為一號(hào)線基坑開(kāi)挖需重點(diǎn)保護(hù)的周?chē)邔咏ㄖ锝痨缶频甑某两惦S時(shí)間變化曲線。
從圖7中看出,建筑物在坑外降水時(shí)即有一定的沉降,但沉降值很小。而出現(xiàn)沉降最快的時(shí)候,正是基坑從開(kāi)挖至開(kāi)挖到底這段時(shí)間內(nèi)。而后,這些測(cè)點(diǎn)雖然繼續(xù)下沉,但下沉的速率明顯變緩,最大沉降值僅為3.5ｍｍ。綜合基坑周?chē)渌麕状苯ㄖ锏某两抵导暗叵鹿芫�的變形情況來(lái)看,最大沉降量在15ｍｍ以內(nèi),完全滿足了規(guī)范[7]限定對(duì)主基坑周?chē)ㄖ锖凸芫�的沉降限值20ｍｍ的要求。
4.3 鉆孔咬合樁新工藝的評(píng)價(jià)分析
從天津地鐵一號(hào)線西南角站基坑工程采用鉆孔咬合樁這一新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式的實(shí)際施工過(guò)程和效果看出,鉆孔咬合樁相比較其他幾種常用的圍護(hù)型式有其自身很大的優(yōu)勢(shì):
(1)咬合樁采用的是全護(hù)筒沖弧法,能夠克服不良地質(zhì)條件下灌注樁成樁困難的問(wèn)題;
(2)咬合樁采用鋼護(hù)筒,不像灌注樁用的是泥漿護(hù)壁,可以大大減小泥漿四溢對(duì)周?chē)h(huán)境的影響;
(3)咬合樁垂直度比灌注樁好,不會(huì)塌孔,下挖過(guò)程中如遇到土體內(nèi)有雜物影響時(shí)可以直接下去作業(yè)人員對(duì)雜物進(jìn)行清理;
(4)從經(jīng)濟(jì)角度,咬合樁比地鐵隧道基坑常用的地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)要省20%～30%的經(jīng)費(fèi),經(jīng)濟(jì)性好。
同時(shí)在本次工程的施工過(guò)程中也總結(jié)出了一些鉆孔咬合樁施工的改進(jìn)方法,如咬合樁導(dǎo)墻若采用預(yù)制結(jié)構(gòu)而代替現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),不僅可以更加方便施工,而且經(jīng)濟(jì)性更好等等。
5 結(jié) 論
(1)在本文所涉及的工程地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下進(jìn)行地鐵隧道施工,基坑開(kāi)挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔咬合樁這種新的圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式,達(dá)到了預(yù)期的目的;
(2)在基坑工程中,只要圍護(hù)結(jié)構(gòu)的擋土和止水效果好,并及時(shí)架設(shè)支撐,基坑開(kāi)挖時(shí)對(duì)周?chē)h(huán)境不會(huì)造成太大的影響,完全可以保證緊鄰高層建筑物的沉降變形滿足要求;
(3)基坑外地表沉降會(huì)隨著施工過(guò)程時(shí)間的增長(zhǎng)而加大,通過(guò)對(duì)本工程后續(xù)觀測(cè)的結(jié)果來(lái)看,后期的沉降將持續(xù)半年左右才逐漸趨于穩(wěn)定;
(4)鉆孔咬合樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式,當(dāng)條件適當(dāng)時(shí),可應(yīng)用在城市地鐵施工中,一定會(huì)取得可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。
