王茂霞

【摘 要】結(jié)合工程實例對深基坑設計與施工的環(huán)節(jié)進行了探討，包括深基坑防水設計與施工、支護設計與施工、樁基設計與施工與維護設計與施工，以期為深基坑設計與施工提供一定的技術(shù)支持，本文通過對深基坑設計與施工過程中的方案進行總體設計，將工程拆分為防水設計、支護設計、樁基設計與圍護設計四個主要的部分，詳細的闡述了每個環(huán)節(jié)具體的設計方案與施工細節(jié)，為深基坑設計與施工提供詳實的技術(shù)資料。

【關鍵詞】深基坑 防水設計 支護設計 樁基設計 圍護設計

1 工程概況

本工程位于昆明市城中心，項目東側(cè)圍護體與基地紅線凈距約3m?；貣|側(cè)為尚義巷，路寬約13m。道路距離圍護體最近約6.6m。東南角鄰近白塔公園，為砼7～9層住宅樓，距離圍護體最近約21m尚義巷以東為昆明中醫(yī)醫(yī)院混4～6層建筑，應為天然淺基礎，距離圍護體最近約21m?；啬蟼?cè)圍護體與基地紅線凈距約3m。南側(cè)為尚義街，路寬約13m。道路邊距離圍護體最近約6m。尚義街南為云南煙草機械廠混6，應為天然淺基礎，距離圍護體最近約為27m?；匚鱾?cè)為北京路，距離圍護體最近約13m。西北側(cè)鄰近金格中心，為地下2層、樁筏基礎、地上8層。購物中心，距離圍護體最近約14.5m。西側(cè)北京路下為地鐵2號線車站。地鐵車站目前已經(jīng)施工完成并恢復北京路通車，預計在明年5月份之前通車運營。車站圍護結(jié)構(gòu)采用800～1000厚地下連續(xù)墻，插入深度約11.5m，內(nèi)襯墻厚度約700mm。如表1所示。

2 深基坑防水設計施工方案

根據(jù)工程場地工程地質(zhì)條件與水文地質(zhì)條件分析，可能引發(fā)本工程施工風險的主要含水層為圓礫、粉土及粉砂層。多層含水層交錯分布、且厚度較大，分布不均勻，水量較大， 滲透性較好，埋深相對較淺；基坑開挖深度大，開挖面挖穿圓礫層及③2、④1 粉砂、⑤1 粉土層，開挖過程中需對開挖深度范圍內(nèi)的圓礫、粉土、粉砂進行疏干；基坑開挖到一定深度時，⑤1 粉土層有產(chǎn)生涌水、涌砂等基坑突涌的風險。以上為場地主要的工程地下水風險，在工程施工過程中，需要針對這些風險采取相應的降水與管理措施，保障基坑施工安全。

基坑開挖后，基坑與承壓含水層頂板間距離減小，相應地含水層上部土壓力也隨之減小。根據(jù)前期施工的觀測井，測得深部⑤1 層的水位埋深為5.3m（含水層的水位隨季節(jié)呈周期性變化），為保證基坑安全，本次設計中視⑤1 層具有微承壓性。當基坑開挖到一定深度后，⑤1 粉土層承壓水頂托力可能大于其上覆土壓力，導致基坑底部失穩(wěn)，嚴重危害基坑安全。因此，在基坑開挖過程中，需考慮基坑底部承壓水的水壓力，必要時按需降壓，保障基坑安全。基坑底板抗突涌穩(wěn)定性條件：基坑底板至承壓含水層頂板間的土壓力應大于安全系數(shù)下承壓水的頂托力。

h·γs≥Fs·γw·H

其中：h—基坑底至承壓含水層頂板間距離（m）；γs—基坑底至承壓含水層頂板間的土厚度加權(quán)平均重度（kN/m3），取19kN/m3；H—承壓含水層頂板以上的承壓水頭高度（m）；γw—水的重度（kN/m3），取10kN/m3；Fs—基坑抗突涌安全系數(shù)，取1.10。如圖1所示。

對于基坑開挖范圍內(nèi)的含水層采用管井進行疏干降水，含水層的水位控制在開挖面以下1m。

3 深基坑支護設計施工方案

根據(jù)基坑工程實踐經(jīng)驗，昆明地區(qū)類似基坑工程周邊板式圍護體可供選擇的有灌注樁排樁或地下連續(xù)墻。灌注樁排樁作為一種成熟的工法，其施工工藝簡單、質(zhì)量易控制，施工時對周邊環(huán)境影響小，尤其適用于順作法基坑工程。僅在基坑開挖階段用作臨時圍護體，與主體結(jié)構(gòu)的設計關聯(lián)程度相對較小，可以在地下室外輪廓及各層樓板、底板標高及底板厚度確定的情況下即可設計鉆孔。

本工程擬采用地下連續(xù)墻作為基坑周邊圍護結(jié)構(gòu)。目前國內(nèi)民用建筑基坑采用地下連續(xù)墻圍護體一般同時考慮地墻作為使用階段的地下室外墻，即“兩墻合一”。但對于本工程而言，“兩墻合一”地下連續(xù)墻在施工時需要為主體地下結(jié)構(gòu)梁板設置預埋件，對主體結(jié)構(gòu)的設計深度要求較高，目前主體建筑結(jié)構(gòu)設計僅處于施工圖設計的起始階段，無法滿足“兩墻合一”地下連續(xù)墻的設計條件要求。因此，結(jié)合業(yè)主的招標要求，本工程基坑周邊地下連續(xù)墻考慮僅作為基坑開挖階段的圍護墻，今后基坑開挖至基底后，地下室側(cè)壁另設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土地下室外墻，地下連續(xù)墻圍護體與地下室外墻之間預留1m的空擋作為操作空間，便于地下室外墻的支模與防水等施工。

4 樁基設計施工方案

抗壓樁/抗拔樁600mm，樁底標高為相對標高-52.225m/-54.225m（局部樁基標高須根據(jù)大樣圖另行計算），成孔深度約51m～53m，樁端入⑦層3m，樁身在③層圓礫最大可達10.9m：①鉆孔和清孔難度大；②易發(fā)生縮頸或坍孔現(xiàn)象。針對成孔和清孔方面的難題，擬通過設備和工藝的途徑解決。本工程直徑600mm的樁基選用GPS-10 型工程鉆機進行施工。針對圓礫層深度范圍易發(fā)生縮頸或坍孔，在鉆進過程中降低旋轉(zhuǎn)速度并通過人工造漿，增大泥漿黏度、比重的方式來盡量避免縮頸或坍孔?？箟簶?000mm，樁底標高為相對標高-88m～-93m，成孔深度約87m～92m（實際施工時以設計圖紙為準），樁端入⑩層。本工程直徑為1000mm的樁采用SR-360 型旋挖鉆機進行施工其中直徑為600mm的樁混凝土設計強度為C30，按照鉆孔樁施工規(guī)范要求，水下澆注需將混凝土強度等級相應提高，故采用提高一級配合比按C35。其中直徑為1000mm的樁混凝土設計強度為C40，按要求提高一級配合比按C45。為增加單樁承載力并減小工程樁沉降，本工程全部工程樁都進行樁端后注漿。其中直徑1000mm與直徑600mm的樁均采用對稱設置的2根注漿管，注漿管直徑25mm，插入土體30cm到40cm。

5 圍護設計施工內(nèi)容

圍護工程：本工程基坑面積約52000m2，總延長米約1063m。本工程±0.000=+1893.00，自然地坪相對標高約為-1.625?；悠毡閰^(qū)域挖深為20.700m，卸貨區(qū)域挖深為22.700m，主樓區(qū)域挖深為24.900m。地墻厚1000mm，總共177幅。高壓旋噴樁在其鄰近圍護樁及地墻施工結(jié)束，并達到設計要求強度后方可施工。高壓旋噴樁采用P.O 42.5級普通硅酸鹽水泥，直徑為800mm，搭接200mm。水泥用量為550kg/m3。水泥漿液的水灰比0.8?？偣?54根。

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