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某紧邻建筑物边坡处治

 悠游2019 2022-05-15

对重要构筑物附近的既有支挡结构在工程改造过程中应尽量减少工程扰动,以防构筑物失去既有支挡结构的暂时支挡而发生病害。且在工程改造过程中宜尽量减少既有工程的报废,而宜尽量利用既有结构物对其进行必要的补强,从而有效控制改造工程对构筑物的影响。

某场坪边坡上部为厚2.0m的人工填土,其下为厚6.0m的粉质粘土,下伏为强风化花岗岩。边坡高为6.0m,采用7.0m高,墙顶宽1.5m的重式挡墙进行防护,边坡与坡后既有小高层建筑物的距离为5.0m,建筑物采用桩基础,桩基长18.0m。
边坡使用多年后,由于场坪改造需降低标高3.0m,即边坡高度由7.0m加大至10.0m,造成挡墙悬空和边坡稳定性的降低。由此,可能会影响紧邻边坡的小高层建筑物的安全,故需对边坡进行必要的加固防护。

图1 既有边坡与建筑物断面图

基于此,考虑到建筑物基础为桩基,故不能采用锚杆、锚索等锚固工程对既有边坡进行加。由此,技术人员拟采用直径为Φ2.0m,长为20m的圆形旋挖抗滑桩进行预加固。即桩体悬臂长10m,锚固段长10m。在旋挖式抗滑桩施工完成后进行边坡开挖。

而从区内陆质环境和结构物相互之间的位置关系来看,采用旋挖抗滑桩虽然可以有效确保边坡向下开挖,但由于旋挖桩距离小高层建筑物桩基的净距只有1.3m左右,且旋挖抗滑桩底标高低于既有建筑物桩基2.0m,因此,旋挖抗滑桩的施作必然会对既有建筑物桩基的承载力,从而可能对小高层建筑物的安全形成安全隐患。加之旋挖抗滑桩工程造价较高,因此,该方案是不可取的。

图2 抗滑桩预加固防护断面图

由此,由于边坡距既有小高层建筑物距离偏小,故不宜采用大体积圬工进行边坡防护,而宜采用扰动范围较小的轻型支挡结构进行防护。需考虑设置对建筑物影响可控的竖向设置支挡工程对加高后的边坡进行预加固,从而确保不但有效对加高后的边坡稳定,也必须使坡后的建筑物不因工程施工而影响其下部桩基的安全。
在此基础上,决定对原挡墙进行加固改造为主的处治方案。即结合原挡墙的规模,以及边坡由于开挖加高的土压力和下滑力之间的最大值,作为预加固工程的补偿控制力。

1、边坡开挖前,在既有挡墙顶上设置两排长20m的直径为Φ127mm、壁厚8mm的精轧无缝钢管作为筋体,桩孔直径为Φ170mm,在孔中灌注M30以上的水泥浆形成微型桩,确保永久设置的钢管具有20mm的注浆保护层,以及即钢管桩锚固段位于改造后的场坪标高以下10m的强风化花岗岩体中,由此对挡墙和高度加大后的边坡进行预加固。即由于微型桩为挡墙提供有效的桩基承载力,既有挡墙联接微型桩群形成整体受力,从而组合形成微型桩挡墙体系,且由微型桩在整个受力体系中提供有效的抗滑、抗倾覆和抗剪作用,达到有效对高度加大后的边坡提供有效支挡。

该方案中微型桩距离既有建筑物桩基的最小净间距为5.17m,且微型桩采用潜孔桩成孔,桩径较小,施作过程中对既有建筑物的桩基影响甚微或是可以忽略的。且微型桩的注浆时可有效对既有的浆砌片石挡墙进行注浆加固,大大提高了既有挡墙的结构完整性,从而有效实现对微型桩的连接。

2、微型钢管桩施作完毕后一段时间,在桩桩注浆体强度达到要求后可对原地面进行开挖。并在挖至改造后的场坪标高后,对原挡墙下部3m的开挖坡面设置混凝土护坡进行防护,从而防止墙基岩土体在不利因素作用下出现坍塌,也保护了微型桩的永久稳定性。

综上,利用原挡墙后设置微型钢管桩后,形成了良好的微型桩挡墙支挡体系,从而有效确保支挡结构的抗滑、抗倾覆和结构抗剪性能,以及挡墙对地基承载力的要求,使边坡加高后的稳定性不但没有降低,反而有所提高

图3 微型桩预加固防护断面图

设置钢管微型桩预加固方案的好处是工程施工简单便捷,对既有建筑物的影响安全可控,且工程造价较低,是一个相对较优的方案。

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