住宅楼粉煤灰地质条件下基坑开挖研究综合报告——南京世茂外滩新城二期B地块6号.doc

　　住宅楼粉煤灰地质条件下基坑开挖研究综合报告——南京世茂外滩新城二期B地块6号 朱涛，陆银柏 （上海建工一建集团有限公司南京分公司江苏南京210002） 【摘要】在南京世茂外滩新城二期6号住宅楼基坑施工中遇到了粉煤灰地质，无法按照原大方坡结合毛竹锚杆加挂网喷浆的支护方式进行支护，同时无法采用常规的土方开挖方式进行开挖及运输，因此项目部采用了钻孔灌注桩围护加渣土车微震泌水的方式解决了相应问题。 .jyqkao Bund Neao Bund Neboo hanging bolt plus shotcrete oving excavation excavation and transportation, so the project department uses a bored enclosure muck truck microseismic bleeding appropriate . 【Key ic bleeding transport 1. 综合背景 （1）自2005年起我司进入南京市场以来，已陆续承建了南京世茂房地产有限公司南京世茂外滩新城地块的一期3、4、5及17号楼超高层建筑施工，结构形式均为超高层剪力墙结构、地下2层，除3号楼采用钻孔灌注桩围护加钢管支撑基坑支护形式外，其余各建筑单体基坑施工均采用土体大放坡开挖施工。在世茂地块上述施工任务承接的基础上，我部承接了南京世茂外滩新城二期B地块6号住宅楼。 （2）本工程根据业主提供的地质勘探报告进行开挖，并依据基坑设计要求结合前述项目经验采用大开挖结合毛竹锚杆加挂网喷浆支护，在顺利完成基坑东侧3、4单元基坑开挖后，在1、2单元遇到了饱和含水粉煤灰地质，放坡坍塌严重，地质层在开挖过程中塌陷、液化程度高。后要求业主协调工勘进行补充勘探，查明该区域地质条件为地质上部为混凝土碎石，局部完整混凝土板，局部夹腐殖质，下部分布填土粉煤灰含量较多，分布不均匀，经调查本场地原为电厂厂区。杂填土:推荐上部杂填土重度为20，粘聚力10KPa，内摩擦角12度；下部含粉煤灰填土重度为14，粘聚力8KPa，内摩擦角10度。 （3）在勘探报告出示后我部结合业主及设计意见进行了多项试验施工，并最终结合现场试验施工结果由深基坑设计单位对该段基坑支护进行了重新设计。对于粉煤灰填土地质条件下的基坑支护形式在前期项目中从未遇到，我们自选了该项课题进行了研究。 2. 粉煤灰地质条件下基坑开挖研究背景 2.1粉煤灰特性。 （1）粉煤灰的产生过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。［2］随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰。 （2）特性 粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织，比表面积较大，具有较高的吸附活性，颗粒的粒径范围为0.5?300μm。并且珠壁具有多孔结构，孔隙率高达50%～80%，有很强的吸水性。 （3）目前的基坑开挖，较为困难的情况是遇得到淤泥质土或流砂层，但粉煤灰地质条件很少遇到，且国内文献资料基本上均是关于在粉煤灰地质条件下钻孔桩成孔的研究及探讨，经项目部查阅相关资料仅有《武汉天兴洲长江大桥粉煤灰地层钻孔桩成孔技术探讨》（《广西城镇建设》，陆子海等著）及《在粉煤灰层中钻孔的试验研究》荆卫民等著。 2.2通过对世茂6号住宅楼的补充工勘报告相应地质层内容的研读，发现相应区域粉煤灰地质层厚度高、含水量高且主要位于地下水位线以下。粉煤灰地质粉煤灰颗粒为微球形晶体，存在颗粒比表面积大，在地下水充分浸泡下，水分在颗粒表面充分吸附，在静止状态下，颗粒紧密吸附，呈半固结状态，在受到轻微扰动后泌水呈现类淤泥质状态，在受到剧烈扰动时快速液化，呈流动状态。 2.3经现场实地观察发现存在在挖掘机挖斗扰动情况下急速液化，难以开挖，按以往的大开挖方式无法成坡，塌陷程度大。 2.4如工勘报告所述，6号楼土质以杂填土为主，西侧1、2单元局部基坑为粉煤灰地质。对于杂填土区域采用了1:2放坡加毛竹锚杆挂网喷浆支护的基坑边坡支护方案，而对于粉煤灰地质条件，项目部采取了井点降水和钻锚挂网喷浆方案进行降水和边坡支护方式，均无法取得理想的效果，甚至于根本没有效果，经研究与粉煤灰层含水率和含水方式有关。因为粉煤灰颗粒比表面积大，水分子在粉煤灰表面吸附能力强，粉煤灰颗粒之间在静止状态下连接紧密，粘聚力大，通过普通的利用地下水在泵压条件下的有压流水根本起不到任何效果。同样在粉煤灰地质层因