孫長全

（北京希地環(huán)球建設(shè)工程顧問有限公司 北京 100044）

1 工程概況

某建筑項(xiàng)目建筑面積約83 349㎡，其中，地上面積58 234.84㎡，地下總面積25 114.16㎡，地上最高10層，地下2 層。結(jié)構(gòu)形式為框架框剪，基坑整體開挖深度約為4.46～11.06m，基坑底面積為15 834㎡。

根據(jù)有關(guān)規(guī)范，本基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要性等級為二級，場地的復(fù)雜程度為二級，地基復(fù)雜程度為二級，因此，本項(xiàng)目的勘察等級為乙級，基坑支護(hù)形式選取“土釘墻+錨桿支護(hù)”的方式。

2 擬建場地巖土和水文條件分析

2.1 擬建場地巖土特征研究

擬建場地位于北京市平原區(qū)，場地基本平坦，屬平原城市地貌，本工程四周為空曠場地，30m范圍內(nèi)無建筑物。塔吊位于基坑內(nèi)部，不會對基坑產(chǎn)生附加荷載。地層結(jié)構(gòu)根據(jù)鉆孔揭露，按成因類型及沉積年代，結(jié)合巖性特征及工程特性，劃分為5個主要地層，分述如下。

2.1.1 人工填土層

①黏質(zhì)粉土素填土：黃褐色，稍濕，稍密，以黏質(zhì)粉土為主，土質(zhì)不均，本層揭露厚度0.60～2.90m，層底標(biāo)高37.74～40.29m。

①1 雜填土：雜色，稍濕，松散，以建筑垃圾為主，混有少量黏性土。

2.1.2 一般第四紀(jì)沖洪積層

②粉質(zhì)黏土：黃褐色，可塑，土質(zhì)不均，含鐵、錳氧化物，夾②1黏質(zhì)粉土、②2砂質(zhì)粉土②3重粉質(zhì)黏土及②4黏土薄層或透鏡體。本層揭露厚度5.30～9.00m，層底標(biāo)高31.91～35.56m。

②1 黏質(zhì)粉土：褐黃色，局部黃褐色，稍濕，稍密～中密，土質(zhì)不均，含云母及鐵氧化物。該層分布范圍較大，厚度變化較大，本層揭露最大厚度5.10m。

②2 砂質(zhì)粉土：褐黃色，稍濕，稍密～中密，土質(zhì)不均，含云母及鐵氧化物。本層揭露最大厚度4.90m。

②3重粉質(zhì)黏土：黃褐色，可塑，局部硬塑，土質(zhì)不均，含鐵氧化物。本層揭露最大厚度2.50m。

②4 黏土：黃褐色，可塑，土質(zhì)不均，含鐵氧化物。本層揭露最大厚度3.30m。

2.1.3 二類土層

③細(xì)砂：灰白色，局部褐黃色，稍濕，中密～密實(shí)，砂質(zhì)較純，分選性好，級配差，礦物成分以石英、長石為主，夾③1粉砂及③2圓礫薄層或透鏡體。本層揭露厚度4.50～9.50m，層底標(biāo)高25.06～30.35m。

③1 粉砂：灰白色，稍濕，中密，砂質(zhì)不純，主要礦物成分以石英、長石為主，該層主要分布在③大層上部。本層揭露最大厚度2.30m。

③2 圓礫：雜色，稍濕，密實(shí)，母巖成分以灰?guī)r為主，主要充填中粗砂約20%，該層主要分布在③大層中部及下部。本層揭露最大厚度0.60m。

2.1.4 三類土層

④圓礫：雜色，稍濕，密實(shí)，磨圓度較好，母巖成分以灰?guī)r為主，含石英巖等，充填物以中粗砂為主，約占5%。本層揭露最大厚度2.0m。

2.1.5 碎石類土層

⑤卵石：雜色，稍濕～飽和，密實(shí)，一般粒徑3～5cm，最大粒徑不小于10cm，母巖成分以灰?guī)r為主，部分為頁巖及砂巖，磨圓度一般，呈亞圓形，充填物以中粗砂為主，少量黏性土，夾少量粉土薄層，級配較差，夾⑤1細(xì)砂夾層或透鏡體。本層最大揭露厚度18.00m，最低層底標(biāo)高10.80m。

⑤1 細(xì)砂：褐黃色，飽和，密實(shí)，砂質(zhì)不純，含較多黏性土，主要礦物成分以石英、長石為主。本層最大揭露厚度2.80m。

2.2 場地水文條件

本次勘察期間，在30m 深度范圍僅發(fā)現(xiàn)1 層地下水，類型為潛水。初見水位埋深21.50～22.70m，初見水位標(biāo)高18.11～19.14m，穩(wěn)定水位埋深20.60～21.60m，穩(wěn)定水位標(biāo)高19.21～20.28m。

該層水主要賦存于⑤層卵石層中，補(bǔ)給方式以地表水體入滲和地下水側(cè)向徑流為主，并以側(cè)向徑流為主要排泄方式，水位年變幅約2.0～3.0m。近3～5年最高地下潛水水位在地面20m以下，水位年變幅約2.0～3.0m。場區(qū)歷年豐水期最高地下水位接近地表（1959年）。

3 復(fù)合支護(hù)方案設(shè)計(jì)

基坑采用“復(fù)合土釘墻”支護(hù)形式。根據(jù)基坑不同周邊環(huán)境與基坑深度，整個基坑分幾個剖面進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)：基坑?xùn)|、西、北側(cè)-10.16m（-10.06m）標(biāo)高，坡度1∶0.4，共設(shè)置1道預(yù)應(yīng)力錨桿及5道土釘，梅花形布置；基坑南側(cè)-10.16m（-10.06m）標(biāo)高，坡度1∶0.3，共設(shè)置2 道預(yù)應(yīng)力錨桿及4 道土釘，梅花形布置；基坑西北側(cè)-11.21m（-11.11m）標(biāo)高，坡度1∶0.4，共設(shè)置2 道預(yù)應(yīng)力錨桿及5 道土釘，梅花形布置；基坑?xùn)|側(cè)-11.61m標(biāo)高，坡度1∶0.4，共設(shè)置2 道預(yù)應(yīng)力錨桿及5 道土釘，梅花形布置。詳情參考圖1—圖4。

圖1 土釘墻支護(hù)剖面圖（基坑?xùn)|、西、北側(cè)）

圖2 土釘墻支護(hù)剖面圖（基坑南側(cè)）

圖3 土釘墻支護(hù)剖面圖（基坑西北側(cè)）

圖4 土釘墻支護(hù)剖面圖（基坑?xùn)|側(cè)）

4 土釘墻噴錨支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)

首先，實(shí)施土層挖掘作業(yè)時，需要預(yù)先留好一部分土層，大概為10cm，用于人工修筑坡度。對其進(jìn)行混凝土噴射之前，應(yīng)該先清除表層的雜質(zhì)，保障基坑邊緣是相對平整的。如果基坑部位有上層滯水，應(yīng)該在坡邊位置安裝好導(dǎo)流設(shè)施，間距為1m，進(jìn)行對上層滯水的導(dǎo)出。當(dāng)挖土至砂層時，需要先使用混凝土，噴30mm厚度，之后，再實(shí)施土釘成孔、注漿、編網(wǎng)等作業(yè)，避免砂體的風(fēng)化造成倒塌［1］。

人工修筑坡度之后，需要實(shí)施鋼筋網(wǎng)的制作，因?yàn)殇摻罹W(wǎng)的制作是與開挖作業(yè)一同實(shí)施的，所以，兩層之間的縱向鋼筋規(guī)格需要不小于鋼筋網(wǎng)，這樣才可以確保鋼筋網(wǎng)的安置，其制造工序必須勻稱，每個鋼筋網(wǎng)之間需要小于200mm，兩層之間鋼筋網(wǎng)規(guī)格不能小于300mm，反之，需要焊接牢固才行。鋼筋網(wǎng)與土體之間的距離需要超過30mm。

土釘使用大小為20mm 的螺紋鋼材料，間距2m 的位置處，需要焊接固定設(shè)施，設(shè)施的位置需要保障錨筋在中間［2］。

最后是注漿的環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)使用的物料為礦渣硅酸鹽水泥漿液，水灰比例是1∶2，強(qiáng)度需要把控在32.5左右。作業(yè)實(shí)施環(huán)節(jié)，需要依據(jù)設(shè)計(jì)的方案，把控好物料的配比過程，同時參考作業(yè)實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)，控制漿液的物理性質(zhì)，確保強(qiáng)度無誤。開始注漿是從底部實(shí)施，把注漿的管子插入孔中，漿液注漿將其灌滿，之后將洞口堵住，漿液注入快滿時，需要實(shí)施加壓的操作，每次加壓的力度標(biāo)準(zhǔn)是0.3，這樣可以確保漿液的密度。首次準(zhǔn)備好的漿液需要一次性注入完畢，之后把洞口清理好［3］。

5 錨桿施工技術(shù)要點(diǎn)

5.1 鉆孔定位

按照設(shè)計(jì)圖紙中的控制點(diǎn)放線定樁位，要求孔位點(diǎn)施放誤差≤100mm。在自檢合格后，報(bào)監(jiān)理單位驗(yàn)線，報(bào)驗(yàn)合格后，方可施工。重點(diǎn)控制垂直方向誤差，使錨桿孔位在一條水平線上，按照設(shè)計(jì)要求，采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行錨桿定位放線，錨桿位置應(yīng)放點(diǎn)準(zhǔn)確。

5.2 成孔

采用土鉆進(jìn)行成孔，鉆孔直徑為150mm。錨桿鉆機(jī)就位，對準(zhǔn)孔位點(diǎn)，并作好孔位標(biāo)記，保證錨桿在一條水平線上，調(diào)整鉆機(jī)傾角，符合設(shè)計(jì)要求后再鉆孔?；雨柦遣课?，為避免同一水平面上的錨桿成孔時相互干擾，錨桿須調(diào)整傾角或在不同的標(biāo)高施工［4］。

5.3 桿體制作與放置

鉆孔前，加工錨桿體，桿體導(dǎo)向采用專門的導(dǎo)向器，桿體上每隔2m 設(shè)置一個隔離架，桿體自由段應(yīng)用塑料管包裹，與錨固段相交處的塑料管口應(yīng)密封并用鉛絲綁扎緊。對于干成孔，在退出鉆桿后，應(yīng)盡快將桿體和注漿管插入孔內(nèi)。

5.4 錨桿試驗(yàn)

（1）錨桿試驗(yàn)數(shù)量應(yīng)取錨桿總數(shù)的5%且不少于3根。

（2）錨桿錨固段漿體強(qiáng)度達(dá)到15MPa 或達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的75%時，飛騰可進(jìn)行錨桿試驗(yàn)。

（3）錨桿最大試驗(yàn)荷載取錨桿軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值Nu。

（4）錨桿驗(yàn)收試驗(yàn)初始荷載取錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值的0.1倍。

（5）在每級加荷等級觀測時間內(nèi)，測讀錨桿位移不應(yīng)小于3次。

（6）達(dá)到最大試驗(yàn)荷載后觀測15min，卸荷至0.1Nu，并測讀錨頭位移。

6 基坑變形監(jiān)測

本工程場地基坑周邊各側(cè)紅線外是規(guī)劃綠地和既有道路，為保證上述各建筑物及管線的安全，避免地面裂縫，施工中，加強(qiáng)對周圍建筑物、道路和地下管線等設(shè)施的變形測量和裂縫觀察格外重要，要嚴(yán)格按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》《建筑施工測量技術(shù)規(guī)程》等要求精心組織施工，嚴(yán)格進(jìn)行監(jiān)測，確保施工安全［5］。

本工程基坑周圍及地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜，因此，本工程基坑側(cè)壁安全等級及重要性均按照二級考慮。根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（DB11/489-2016）要求，考慮本工程的特殊、復(fù)雜的周邊環(huán)境，為確保施工安全及周邊建（構(gòu)）筑物和地下管線設(shè)施的安全，在基坑開挖和地下結(jié)構(gòu)階段需進(jìn)行監(jiān)測［6］。

邊坡經(jīng)過2個雨季及2個冬季的考驗(yàn)，監(jiān)測數(shù)據(jù)正常，各項(xiàng)數(shù)據(jù)均未達(dá)到預(yù)警值，基坑穩(wěn)定性較好。詳見表1。

表1 基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)最大偏差值統(tǒng)計(jì)表

7 結(jié)語

結(jié)合該工程施工實(shí)踐表明，土釘墻和噴錨掛網(wǎng)支護(hù)可有效提高基坑邊坡安全儲備，施工技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性良好，具有良好的施工應(yīng)用價(jià)值。在土釘墻和噴錨聯(lián)合支護(hù)施工中，施工單位應(yīng)根據(jù)基坑開挖深度、土釘噴錨施工之間的相互關(guān)系，合理確定分層開挖深度，確保土釘、噴錨與土方開挖同步施工，保證基坑支護(hù)體系穩(wěn)定性。土釘墻和噴錨聯(lián)合支護(hù)施工是一項(xiàng)技術(shù)先進(jìn)、施工簡便、經(jīng)濟(jì)合理、綜合性能突出的基坑支護(hù)技術(shù)。