陳健

【摘 要】本文結(jié)合工程實例，詳細提出該基坑支護形式的施工措施，為同類工程提供參考實例。

【關(guān)鍵詞】深基坑；支護；施工技術(shù)

0.工程概況

本工程設(shè)有地下一層，地下室底板面結(jié)構(gòu)標(biāo)高為-5.50m，，底板厚300mm，下設(shè)100mm厚C10素混凝土墊層，基坑開挖至底板墊層底的深度約為5.50m，基坑周邊多樁承臺厚1.70～1.80m，基坑開挖至多樁承臺底的深度約為6.70m。

1.工程地質(zhì)條件

（1）根據(jù)巖土工程勘察報告，場地上部，土層自上而下地質(zhì)狀況見表 1 所示。

表1 工程場地土層自上而下地質(zhì)狀況表

（2）水文地質(zhì)條件：本場地淺層地下水屬孔隙潛水，主要賦存于素填土層中，含水量較少滲透性差。

2.基坑支護方案

基坑支護平面布置見圖 1 所示。根據(jù)地質(zhì)資料和周邊環(huán)境，基坑支護采用雙排預(yù)應(yīng)力管樁噴錨組合支護型式，在其余位置采用兩排水泥攪拌樁加噴錨加木樁組合支護型式。基坑支護施工順序：施工管樁、開槽、施工水泥攪拌樁、修坡、定位、打錨管、布鋼筋、安放加強筋、噴混凝土、注漿、養(yǎng)護。

圖1 地下室基坑支護平面布置圖

2.1管樁施工

采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁 PHC500-125AB 型。樁長12.0m，強度等級為 C80，施工過程嚴格按設(shè)計圖紙、施工方案施工。沉樁施工完后應(yīng)按規(guī)范進行試驗。

2.2水泥攪拌樁

水泥攪拌樁主要是保證在坑內(nèi)降水過程中，坑外水位保持不變，所以要求其搭接要嚴密，不滲漏。水泥攪拌樁樁徑為 Φ500，間距 400mm，樁搭接 100mm，水泥摻入量為18%，水泥采用 PO.32.5 普通硅酸鹽水泥。水泥攪拌樁施工工藝為兩攪兩噴。

2.3土釘錨管噴錨支護

2.3.1工程采用的支護結(jié)構(gòu)

（1）1-1 剖面（見圖2）：基坑開挖深度4.500m，采用木樁、管樁及水泥攪拌樁復(fù)合式土釘墻圍護結(jié)構(gòu)?；由喜堪?1∶1放坡2.4m，在相對標(biāo)高-2.000、-3.000處設(shè)置兩排錨管，水平間距為1.2m，長度分別為 9m、6m，土釘傾角為150。坡面采用80厚C20噴射混凝土護面，內(nèi)配 Φ6.5@200×200雙向鋼筋網(wǎng)片。并在標(biāo)高為-2.000、-3.000處設(shè)置兩排尾徑大于80mm，間距400mm，長度為4m 的木樁，并設(shè)置設(shè)一排泄水孔?；又胁苛?.0m平臺，平臺上設(shè)置兩排長度12m間距1.5m的預(yù)應(yīng)力管樁及一排長度8m間距0.4m的水泥攪拌樁（基坑開挖前施工），并在平臺上設(shè)置冠梁?；酉虏堪?∶0.3放坡2.1m，在相對標(biāo)高 -3.800、-4.800處設(shè)置兩排錨管，水平間距為1.2m，長度分別為9m、9m，土釘傾角為150。 坡面采用80厚C20噴射混凝土護面，內(nèi)配Φ6.5@200×200雙向鋼筋網(wǎng)片，并設(shè)置一排泄水孔。

圖2 基坑支護 1-1 剖面圖

（2）1-1'剖面（見圖3）：基坑開挖深度4.500m，采用木樁、管樁及水泥攪拌樁復(fù)合式土釘墻圍護結(jié)構(gòu)。基坑上部按1∶1放坡1.0m?；又胁苛?.0m平臺，平臺上設(shè)置兩排長度14m，間距1.5m的預(yù)應(yīng)力管樁及一排長度10m，間距0.4m的水泥攪拌樁（基坑開挖前施工），并在平臺上設(shè)置冠梁?；酉虏堪?∶0.18 放坡3.6m，在相對標(biāo)高-3.100、-4.100、-4.900處設(shè)置三排錨管，水平間距為1.2m，長度分別為9m、9m、9m，土釘傾角為150。坡面采用80厚C20噴射混凝土護面，內(nèi)配 Φ6.5@200×200雙向鋼筋網(wǎng)片，并設(shè)置一排泄水孔。

圖3 基坑支護 1-1' 剖面圖

（3）2-2剖面（見圖4）：基坑開挖深度4.500m，采用木樁、及水泥攪拌樁復(fù)合式土釘墻圍護結(jié)構(gòu)?；由喜堪?∶1放坡2.4m，在相對標(biāo)高-2.000 處設(shè)置一排錨管，水平間距為1.2m，長度為18m，土釘傾角為150。坡面采用80厚C20噴射混凝土護面，內(nèi)配Φ6.5@200×200雙向鋼筋網(wǎng)片。并在標(biāo)高為-2.000 處設(shè)置一排尾徑大于80mm，間距 400mm，長度為4m的木樁，并設(shè)置設(shè)一排泄水孔?；又胁苛?.0m平臺，平臺上設(shè)置兩排長度10m 間距0.4m的水泥攪拌樁（基坑開挖前施工），并在靠基坑內(nèi)側(cè)一排水泥攪拌樁上錨入一根長6m，間距0.8m 的錨管。基坑下部按1∶0.5放坡2.1m，在相對標(biāo)高-3.500、-4.500 處設(shè)置兩排錨管，水平間距為1.2m，長度分別為12m、9m，土釘傾角分別為為150、200。 坡面采用80厚，C20噴射混凝土護面，內(nèi)配Φ6.5@200×200雙向鋼筋網(wǎng)片。在標(biāo)高-4.500處設(shè)置一排尾徑大于80mm，間距 400mm，長度為4m的木樁，并設(shè)置一排泄水孔。

圖4 基坑支護 2-2 剖面圖

2.3.2支護施工工藝

（1）土方開挖順序：土方開挖→修坡→定位、打錨管→布網(wǎng)筋、按放加強筋→噴混凝土→注漿→養(yǎng)護。

（2）工作面開挖應(yīng)遵循下列原則：①嚴格按設(shè)計要求坡度進行土方開挖。開挖過程中，隨時用標(biāo)桿檢查邊坡坡度是否正確無誤。②分層分段開挖：分層分段施工是土釘墻施工的特點，每層開挖高度不超過錨桿標(biāo)高以下0.3m。挖土過程中測量工配合測定標(biāo)高，當(dāng)挖土快接近槽底時，用水準儀測量標(biāo)高灰點，以示標(biāo)記。應(yīng)按土釘施工要求，分層分段按時提供土釘作業(yè)面，每層土釘工作面開挖寬宜為6～15m，按圖紙適當(dāng)放坡，作業(yè)面可分小段間隔開挖。優(yōu)先開挖道口工作面，并立即施工道口處土釘。當(dāng)?shù)揽谔幫玲斖瓿珊?，回填工作面，作為運土車輛和挖土施工機械的正式通道。

（3）開挖要求。①土方開挖應(yīng)與設(shè)置土釘相協(xié)調(diào)，應(yīng)按設(shè)計規(guī)定的分層開挖深度（即土釘豎向距離）和設(shè)置土釘?shù)氖┕ろ樞蚍侄芜M行。②為確保工程質(zhì)量，上層作業(yè)面的土釘與混凝土面層未完成，不得進行下一層深度的基坑開挖，最后一層土釘完工并初凝后，方可進行中心島的開挖。土方開挖到基底標(biāo)高時，應(yīng)報請監(jiān)理、聯(lián)系土建、施工單位進行墊層施工，以盡量減少基底土體的暴露時間。支護工作面開挖過程中不得超挖，留預(yù)一定厚度土方進行人工修坡。③修坡邊：用挖機開挖，嚴禁邊壁超挖或松動邊壁土體。基坑邊壁利用鏟鍬人工切削修坡，保證邊壁平整并符合設(shè)計邊壁尺寸。④邊壁土體暴露時間不得超過規(guī)定時限（24h）。⑤為防止坑底擾動，基坑挖好后，應(yīng)盡量減少暴露時間，及時進行下一道工序混凝土封底的施工。如不能立即進行下一工序時，應(yīng)預(yù)留15～30cm厚覆蓋土層，待基礎(chǔ)施工時再挖去。⑥下一層土方開挖，必須等待上一層錨管注漿24h后，使上部噴錨達到一定強度，才能向下開挖。⑦退土過程中，應(yīng)注意對工程樁的保護。因本工程的工程樁大部分樁面標(biāo)高在底板以下，土方退土對這部分樁的影響較小。但應(yīng)注意小部分露出底板工程樁的保護，在土方開挖過程中應(yīng)避免勾機鏟碰到樁，勾機挖土要離樁有一定的距離（至少離開30mm），避免因勾機的自重對樁的擠壓。這些樁一經(jīng)開挖出來，就應(yīng)及時砍樁。

（4）定位、打錨管：按設(shè)計要求確定錨管間距及具體位置。本工程錨管規(guī)格為 ф48×3焊接管。錨管打入可采用如下方式：專用沖擊器振入式、滑錘擊入式或鉤機壓入式，超過6m的錨管焊接時，應(yīng)采用 3ф16的鋼筋綁焊，按設(shè)計搭接長度焊接。

（5）布網(wǎng)筋、安放加強筋：按設(shè)計要求布設(shè)Ф6@250×250 網(wǎng)筋。加強筋為每根錨管孔口位置橫向1Ф16，豎向1Ф16。綁扎鋼筋網(wǎng)，焊接骨架鋼筋，安設(shè)連接件，鋼筋搭接長度必須符合規(guī)范要求。

（6）噴漿：以能保持混凝土表面平整，無干或滑移流淌現(xiàn)象為準，調(diào)整風(fēng)壓與噴距，減少回彈量。當(dāng)邊坡土質(zhì)松散時，應(yīng)先進行初噴，厚度不得小于40mm，及時封閉坡面。在錨桿網(wǎng)筋施工完成后，進行復(fù)噴至設(shè)計厚度。當(dāng)邊坡土質(zhì)密實，可在錨桿網(wǎng)筋施工完成后一次性噴射至設(shè)計厚度。噴射所需的混合料比，應(yīng)符合設(shè)計要求（水泥∶砂∶石子 =1∶2∶2），混合料應(yīng)攪拌均勻，人工攪拌次數(shù)不少于3次，宜隨拌隨用。噴射混凝土終凝2h后，及時澆水養(yǎng)護。養(yǎng)護時間不少于7d。

（7）注漿：錨管注漿前，要用清水清洗管體，知道管內(nèi)流出清水流出為止。注漿管應(yīng)插入錨管孔內(nèi)至離端部0.2～0.5m處，采用底壓注漿工藝，灌注水泥凈漿。為加速凝固，外摻水泥用量0.05%的三乙醇胺早強劑，水灰比為0.5，注漿壓力為0.5～0.8MPa，噴射直徑為130mm，注漿材料強度M20。排氣管停止排氣且注漿壓力達到設(shè)計要求，并穩(wěn)壓3min時，或孔口溢出漿液時，方可停止注漿。

（8）養(yǎng)護：噴射混凝土終凝2h后，及時澆水養(yǎng)護，保持混凝土面濕潤。養(yǎng)護期不少于7d，一天養(yǎng)護次數(shù)不少于2次。

（9）地下室邊坡開挖至坑底時，要分段開挖?？偘┕挝槐仨?24h內(nèi)相續(xù)進行封底，進行地下室施工。地下室側(cè)墻施工完畢后，應(yīng)及時在地下室外側(cè)四周，均勻分層夯實回填。

2.3.3排水措施

①場地排水。為防止地表水流入坑內(nèi)，根據(jù)總平面圖利用自然地形確定排水方向，可在基坑頂設(shè)置一道排水土溝和若干個集水坑，按規(guī)定坡度挖好排水溝，以便確保施工工地和一切臨時設(shè)施的安全?；觾?nèi)，沿四周挖砌排水溝、設(shè)集水井，由泵抽至沉淀池后，再排入市政排水系統(tǒng)。排水溝布置在基礎(chǔ)輪廓線以外，排水溝邊緣應(yīng)離開坡腳 0.5m，溝底比基坑底低0.25m，坡度0.1%；集水井設(shè)置在基坑腳上，安置集水井，井徑0.8m，井壁用紅磚砂漿砌筑后抹光。集水井底比基坑底低0.5m；排水設(shè)備采用大揚程的潛水泵，雨期抽出的積水應(yīng)排至基坑以外地面排水系統(tǒng)，防止亂排產(chǎn)生回滲。保證施工現(xiàn)場水流暢通，不集水，四鄰地區(qū)不倒灌。場地排水應(yīng)由專人負責(zé)，隨時隨地及時疏通，確保施工現(xiàn)場排水暢通。支護結(jié)構(gòu)要加強巡查監(jiān)管，做好坡頂?shù)呐潘ぷ鳎沤^雨水滲入邊坡。工作面集水時，可挖臨時排水溝和集水坑，及時排除積水。②做好生活區(qū)的下水管道和雨水井。用水應(yīng)有固定排放途徑，保證雨后不陷、不滑、不泥濘、不存水、避免浸泡邊坡。③土方施工中，基坑內(nèi)臨時道路上鋪渣土或砂石，保證雨后通行不陷。④已暴露的樁間土工作面，防止雨水直接沖刷。遇雨時覆蓋塑料布。⑤清槽釬探后，應(yīng)立即澆注好混凝土墊層，防止雨水泡槽。⑥現(xiàn)場要有5臺左右的備用的潛水泵，遇雨時及時抽水。

2.3.4基坑支護現(xiàn)場施工監(jiān)測

①土體水平位移（測斜），用測斜管埋入被支護土體中。監(jiān)測土體水平位移，共布置測斜點22個，埋深至穩(wěn)定土層。② 基坑坡頂沉降與水平位移監(jiān)測，坡頂埋設(shè)測點，布點間距15～20m/點，用經(jīng)緯儀或全站儀測試。③鄰近建筑沉降，傾斜觀測。距基坑邊30m范圍內(nèi)建筑，每座建筑設(shè)置6～8個測點。④基坑周邊（道路，地下管線）地面水平監(jiān)測，沿道路每20m左右布一個點。⑤地下水位監(jiān)測，共布置6 個水位觀測點。

2.3.5基坑開挖注意事項

①施工單位應(yīng)與監(jiān)測單位密切配合，做好檢測元件的保護工作。②在開挖前，各監(jiān)測項目應(yīng)測得開挖前的基數(shù)，不少兩次。③在開挖過程中，一般1～3d測一次。當(dāng)測試數(shù)據(jù)變化較大或開挖后期應(yīng)加密監(jiān)測。出現(xiàn)異?，F(xiàn)象應(yīng)連續(xù)監(jiān)測，應(yīng)在測試當(dāng)天向監(jiān)理單位及設(shè)計單位提供監(jiān)測資料。④監(jiān)測時間從開挖開始至主體結(jié)構(gòu)施工至±0.00，封底及底板施工完成后，可加大監(jiān)測的時間間隔。⑤在基坑工程施工和使用期內(nèi)，每天均應(yīng)由專人對支護結(jié)構(gòu)、施工工況、周邊環(huán)境、監(jiān)測設(shè)施等，進行巡視檢查，并做好記錄。⑥監(jiān)測和巡視檢查過程中發(fā)現(xiàn)有異常情況，應(yīng)及時通知施工單位及設(shè)計人員。施工單位應(yīng)有緊急防范措施，以防發(fā)生工程事故。⑦基坑支護監(jiān)測報警累計值：頂部水平位移 40mm，頂部豎向位移30mm，深層水平位移40mm。道路地面水平位移30mm，管線位移20mm，周邊建筑沉降20mm。

2.3.6支護變形預(yù)警要求及應(yīng)急措施

（1）支護變形預(yù)警：當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時，應(yīng)立即報警。若情況比較嚴重，應(yīng)立即停止施工，并對基坑支護和周邊已有建筑物應(yīng)采取應(yīng)急措施：①基坑支護結(jié)構(gòu)的最大水平位移大于開挖深度的 1/200 或水平移速率已連續(xù) 3d 大于3mm/d。②基坑支護結(jié)構(gòu)的支撐體系中有個別構(gòu)件出現(xiàn)應(yīng)力驟增，壓曲，斷裂，松弛等現(xiàn)象。③基坑支護結(jié)構(gòu)或周圍土體的位移值突然明顯增大或基坑出現(xiàn)流沙，管涌，隆起，陷落或較嚴重的滲漏等。④周圍建筑的結(jié)構(gòu)部分，周邊地面出現(xiàn)較嚴重的突發(fā)裂縫或危害結(jié)構(gòu)變形的裂縫。⑤產(chǎn)地周圍建筑不均勻沉降或傾斜大于規(guī)范規(guī)定的允許值，或建筑的傾斜速率已連續(xù)三天大于 0.0001Hmm/d（H為建筑高度）。⑥周邊管線變形突然明顯增長或出現(xiàn)裂縫，泄漏等。⑦監(jiān)測數(shù)據(jù)達到第監(jiān)測報警值得累計值。

（2）支護應(yīng)急措施：當(dāng)支護結(jié)構(gòu)變形過大或出現(xiàn)其他破壞征兆時，采用反壓護土，坑內(nèi)堆砂袋搶險，采用增加設(shè)置支撐和坑內(nèi)支撐等措施。為了確保安全施工，針對可能出現(xiàn)的幾種險情，制訂相的應(yīng)急措施。①止水帷幕裂漏的應(yīng)急措施：當(dāng)出現(xiàn)此種險情，應(yīng)視其情況采用導(dǎo)流與內(nèi)外兩側(cè)補救相結(jié)合的措施。A.裂漏較輕時，應(yīng)抓緊施工土釘，盡快噴射混凝土面層；B.裂漏較重并有地下流出時，應(yīng)先導(dǎo)流，噴射混凝土面層后，堵塞導(dǎo)流管；C.裂漏特別嚴重、大量地下流出時，可在坑外土體注水泥漿或化學(xué)漿，然后視其情況酌情選用措施處理。②水泥攪拌樁折斷的應(yīng)急措施：A.折斷較輕時，可參照處理止水帷幕裂漏的應(yīng)急措施，盡快設(shè)置土釘和噴射混凝土面層；B.折斷嚴重并且土體向坑內(nèi)不斷位移時，應(yīng)在坑外緊急卸荷，用人力或機械將外側(cè)土體挖出。施工機械作業(yè)時應(yīng)遠離圍護體，避免人為的增加荷載加大險情。通過卸荷土體穩(wěn)定后，應(yīng)迅速修整邊壁、設(shè)置土釘和噴射混凝土面層。如地下水較大無法噴射混凝土面層，應(yīng)先采取導(dǎo)流措施。③圍護體滑移的應(yīng)急措施：根據(jù)監(jiān)測信息推斷圍護體可能發(fā)生滑移時，應(yīng)立即采取措施。A.坑外卸荷，具體辦法同上相關(guān)措施；B.在坑內(nèi)緊急壘堆砂袋或回填壓載；C.位移較大并有發(fā)展趨勢時，可在坑內(nèi)設(shè)置內(nèi)撐。內(nèi)撐可為水平撐或斜撐，可用型鋼或堅固的木料支撐；D.必要時可采取增加或加長水平土釘?shù)拇胧勺们樵谒蓜拥膰o體內(nèi)設(shè)置豎向土釘（注漿）。④坑底土體隆起的應(yīng)急措施：A.由于圍護體滑移造成的坑內(nèi)土體隆起，應(yīng)采取處理圍護體滑移的措施，同時用重物（疊袋、回填土）壓制隆起的土體；B.由于淤泥繞過圍護體流向坑內(nèi)造成的土體隆起，應(yīng)在坑內(nèi)利用重力壓制隆起土體的同時，對圍護體進行加固。設(shè)置豎向土釘（注漿）加固圍護體。⑤周邊道路或地下管線破壞的應(yīng)急措施：造成周邊道路或地下管線破壞的直接原因就是圍護結(jié)構(gòu)位移或坑底土體隆起，因此防止發(fā)生此種情況必須采取預(yù)防措施。A.加強施工監(jiān)測，實行信息化施工；B.發(fā)生圍護位移或坑內(nèi)土體隆起時，應(yīng)即采取措施處理。⑥地表裂縫的應(yīng)急措施：A.及時查明地下裂縫原因，采取相應(yīng)措施阻止裂縫的發(fā)展；B及時用濃水泥漿灌縫。⑦施工中必須注意安全，如遇異常情況，應(yīng)及時通知業(yè)主及設(shè)計單位，采取緊急措施。

3.結(jié)語

本工程按上述方法措施，采用木樁、管樁及水泥攪拌樁復(fù)合式土釘墻圍護結(jié)構(gòu)，進行地下室基坑開挖施工，取得良好的效果。工程實施后，基坑周邊土體相對穩(wěn)定，基坑開挖與工程回填均較順利完成，給后期工程的順利開展?fàn)幍昧吮ＹF的時間。施工方根據(jù)工程不同的土質(zhì)條件和施工技術(shù)、設(shè)備水平，選擇了合理、經(jīng)濟的支護方案，較好地提高施工效率，保證了工程質(zhì)量。該工程先進的施工工藝、良好的工程設(shè)備及完善的技術(shù)措施，確保了工程竣工和工期的要求。

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