范名明

［關(guān)鍵詞］復(fù)雜地基；軟土深基坑；巖土工程；支護(hù)設(shè)計

城市化發(fā)展進(jìn)程下，建筑工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，面對復(fù)雜的地基條件，軟土深基坑工程應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)設(shè)計，以此保障工程施工安全。軟土地基是基坑底部質(zhì)地細(xì)軟的土層，整體施工強(qiáng)度較低，土體容易產(chǎn)生彎曲的情況，導(dǎo)致地基發(fā)生沉降?；娱_挖時，支護(hù)結(jié)構(gòu)存在一定的土層初始壓力，受外側(cè)土體壓力的作用影響，有必要全方位保證基坑的穩(wěn)定性。就當(dāng)前的情況來看，軟土基礎(chǔ)的深基坑支護(hù)施工實際所面對著的施工技術(shù)難度相對較大，技術(shù)要求始終保持在相對較高的水平，且受到外界多種因素的影響，很容易發(fā)生支護(hù)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題?；诖?，在本次研究中，切實參考聚康名府項目施工案例，探究在施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜條件下的軟土深基坑施工支護(hù)設(shè)計與施工要點，在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工期間重點規(guī)避振動或擠壓土體給建構(gòu)筑物造成不良影響，提升支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。

1 工程基本情況

1.1 工程概況

項目位于惠陽區(qū)淡水鎮(zhèn)，項目總用地面積約為7008.5 m²。擬建建筑物為2 棟30 層商業(yè)住宅樓及商業(yè)、社區(qū)配套項目，室外地坪標(biāo)高（±0.00 m）為32.50 m，設(shè)2 層地下室，基坑底標(biāo)高為22.60 m，場地室外現(xiàn)狀標(biāo)高30.90～31.50 m，結(jié)合場地現(xiàn)地形標(biāo)高，基坑開挖深度約為8.3～8.9 m，基坑周長約300 m。擬建建筑物基礎(chǔ)類型采用旋挖灌注樁。本工程按規(guī)模和特征，基坑支護(hù)設(shè)計采用樁錨支護(hù)和內(nèi)支撐支護(hù)體系，坡面掛網(wǎng)噴射混凝土及樁間設(shè)止水帷幕的支護(hù)形式。

1.2 周邊環(huán)境條件

施工現(xiàn)場原始地貌為沖積平原地段，場地平整，根據(jù)相關(guān)資料進(jìn)行現(xiàn)場勘探分析，掌握項目施工周圍的環(huán)境條件，具體如下：（1）北側(cè)屬于市政次要道路，用地紅線與地下室邊線相距3 m，外側(cè)道路埋設(shè)雨污水管等地下管線，埋深在2 m左右。（2）東側(cè)區(qū)域有一棟5層高的居民住宅，經(jīng)過調(diào)查得知此處為人工挖孔樁，與用地紅線相距0.5 m，用地紅線距離地下室邊線大約5 m。（3）南側(cè)區(qū)域有2棟2～9層高的居民住宅，同樣也是采用熱工挖孔樁，距離用地紅線大約1 m，用地紅線距離地下室邊線大約3 m。（4）西側(cè)區(qū)域主要為層高2～9層的居民住宅小區(qū)，采用人工挖孔樁的支護(hù)方式，距離用地紅線大約7 m，用地紅線與地下室邊線距離大約5 m。

整體來看，聚康名府項目施工現(xiàn)場環(huán)境比較復(fù)雜，基坑周圍距離已有建筑物和市政道路比較近，所以基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須保證建筑和市政道路、地下管線的穩(wěn)定，防止道路變形，避免對地下管線的鋪設(shè)造成影響。由于周圍環(huán)境復(fù)雜，在支護(hù)結(jié)構(gòu)施工時應(yīng)盡可能地避免振動或擠壓土體給建構(gòu)筑物造成不良影響，時刻保持支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性[1]。

1.3 施工重難點

首先，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工前，需要提前查看地下管線的鋪設(shè)情況，聯(lián)合建設(shè)與設(shè)計單位一同分析，保障管線的正常使用。施工時做好基坑坡頂?shù)孛娴慕厮幚?，加?qiáng)排水管理，在基坑土方開挖環(huán)節(jié)做好臨時降水措施?；舆? m以內(nèi)的范圍禁止堆載，要求周圍地段2 m外的地面荷載≤20 kPa，否則需要采取一定的補(bǔ)強(qiáng)加固措施[2]。

其次，為了保證基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工安全，基坑中的土方開挖需要遵循分區(qū)分段的原則，要求分層厚度和相鄰錨桿垂直間距相當(dāng)，分段長度≤20 m。為了盡可能地加快施工進(jìn)度，可采取分槽段跳挖施工的方式，土體開挖時禁止挖掘機(jī)與錨桿產(chǎn)生碰撞，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)安全。與此同時，挖掘機(jī)械和車輛在缺乏保障措施的情況下必須行走于支護(hù)構(gòu)件上，開挖之后還需對邊坡進(jìn)行支護(hù)，避免邊坡長時間暴露在外，或者邊坡受到水的浸泡，完成底板澆筑之后可以采取素砼對撐的方式。

最后，本項目的基坑支護(hù)重點主要體現(xiàn)在旋挖樁、錨索以及土釘施工質(zhì)量控制，同時必須保證各項支護(hù)工序的有效銜接。對于不同支護(hù)斷面需要加強(qiáng)對支護(hù)體系的控制，完成對周圍建筑物與構(gòu)筑物、地下管線的有效保護(hù)。項目中的基坑支護(hù)難點主要體現(xiàn)在內(nèi)支撐支護(hù)段上，因外側(cè)已經(jīng)有住宅小區(qū)和市政道路，且地下埋設(shè)了管線，所以在基坑支護(hù)時必須注意旋挖樁和錨索施工中振動情況。施工時必須提前做好應(yīng)急預(yù)案，在基坑開挖與支護(hù)時時刻關(guān)注支護(hù)體系的變化，遇到變形問題時必須立即停止施工，在最短時間內(nèi)進(jìn)行基坑的回填反壓，找出出現(xiàn)問題的主要原因，及時與技術(shù)人員取得聯(lián)系，以便采取相應(yīng)的解決措施。

2 工程基坑支護(hù)設(shè)計技術(shù)

2.1 支護(hù)設(shè)計概述

本工程按規(guī)模和特征，基坑支護(hù)設(shè)計采用樁錨支護(hù)和內(nèi)支撐支護(hù)體系，坡面掛網(wǎng)噴射混凝土及樁間設(shè)止水帷幕的支護(hù)形式依據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）、《廣東省建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程》（DBJ/T 15-20-2016）綜合考慮基坑周邊環(huán)境和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、基坑深度等因素，基坑支護(hù)安全等級定為二級，基坑側(cè)壁重要性系數(shù)為1.0，基坑周邊環(huán)境等級劃分為二級，設(shè)計使用年限1 年?；又ёo(hù)設(shè)計必須以保證安全為前提，且基坑支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用必須符合施工現(xiàn)場的實際地質(zhì)條件。按照現(xiàn)場地質(zhì)條件與支護(hù)形式，從造價等影響因素進(jìn)行分析，綜合周圍環(huán)境，考慮到施工進(jìn)度帶來的影響，本項目的基坑支護(hù)設(shè)計大致如下：

（1）1-1′、4-4′、6-6′剖面基坑支護(hù)深8.3～8.9 m，基底標(biāo)高22.6 m，支護(hù)采用樁+內(nèi)支撐的支護(hù)形式，旋挖樁直徑為Ф1 200@1.5～2.0 m，樁長約12.3～14.4 m，樁頂部設(shè)置冠梁1200 mm×800 mm，在標(biāo)高28.9 m處設(shè)置一道內(nèi)支撐，在內(nèi)支撐梁適當(dāng)位置設(shè)置鋼構(gòu)立柱，支撐于砼灌注樁上；樁間坡面掛Ф8@200 mm 雙向鋼筋網(wǎng)，噴射C20 砼厚80 mm。以及樁間設(shè)直徑為Ф600@400 mm 的高壓旋噴樁，樁長約4.5～8.0 m。

（2）2-2′，3-3′，5-5′，7-7′剖面基坑支護(hù)深8.3～8.9 m，基坑基底標(biāo)高為22.6 m，基坑支護(hù)選擇樁錨的支護(hù)形式，其中旋挖樁的直徑為Ф1 200@1.5～2.0 m，樁長為15～22 m，樁間坡面掛Ф8@200 mm 雙向鋼筋網(wǎng)，噴射C20混凝土，要求混凝土厚度達(dá)到80 mm。與此同時，樁間內(nèi)需要設(shè)置Ф600@400 mm直徑的高壓旋噴樁，其中樁長大約在6.5～8.0 m范圍內(nèi)。

（3）基坑坡頂位置需要設(shè)置一道尺寸為300 mm×400 mm的磚砌排水溝，以此用來截排地表水，防止基坑內(nèi)出現(xiàn)積水。與此同時，還要在坑底坡腳位置的轉(zhuǎn)角處和距離40 m 處設(shè)置一個尺寸為800 mm×800 mm×800 mm的集水井，以此用來排除基坑中的地下水，防止地下水給基坑支護(hù)施工造成穩(wěn)定性與安全性的影響。地下水會被匯集到集水井中，隨后匯入城市管網(wǎng)，管網(wǎng)之前設(shè)置一道三級沉淀池，保障進(jìn)入管網(wǎng)的污水沒有淤積的雜物。

（4）科學(xué)設(shè)置基坑防護(hù)欄，在基坑頂部位置設(shè)護(hù)欄，豎向使用Ф48 鋼管打入基坑壁土體中固定，頂上和中間橫向用扣件各連接1條鋼管，隨后使用尼龍紗網(wǎng)完成鋼管的綁扎，保證整個護(hù)欄結(jié)構(gòu)的安全。

2.2 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)計算

使用《理正深基坑支護(hù)》F-SPW7.0 版軟件來計算，采用單元計算的方式，需滿足基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍建筑物穩(wěn)定性的要求，確保支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到荷載之后不會遭到強(qiáng)度破壞影響，將基坑的重要性系數(shù)設(shè)定為1.0，綜合理論計算與施工實際情況，采取信息化設(shè)計方式，以現(xiàn)有資料和工程勘察報告為基礎(chǔ)完成對基坑的施工圖設(shè)計，科學(xué)計算基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，指導(dǎo)相關(guān)人員完成基坑支護(hù)施工。

采取荷載―結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)計算，對施工結(jié)構(gòu)的受力與變形情況進(jìn)行模擬分析，計算基坑外側(cè)的土體壓力。在計算荷載時，對于基坑外側(cè)需要充分考慮到朗肯主動土壓力，地面超載取值為20 kPa，市政道路的超載取值為40 kPa，周圍建筑物的附加荷載可以每層按照15 kPa來計算。經(jīng)過計算得知，本項目中所選擇的支護(hù)體系可以滿足基坑的強(qiáng)度和變形要求，能夠后續(xù)基坑支護(hù)設(shè)計與施工奠定基礎(chǔ)。

2.3 基坑支護(hù)技術(shù)要求

2.3.1旋挖樁施工

應(yīng)用旋挖鉆機(jī)完成旋挖樁成孔施工，確保樁壁土體不發(fā)生塌孔問題，同時樁徑也要符合相應(yīng)技術(shù)要求，對于相鄰的樁應(yīng)采取間隔施工措施。已完成澆筑的混凝土樁和鄰樁的間距應(yīng)超過4被樁徑，或者間隔施工時間不小于36 h。清孔之后要去樁底的浮渣厚度≤200 mm。鋼筋籠需要做到整體吊裝，采取一定措施預(yù)防鋼筋籠起吊或安裝時出現(xiàn)變形問題，吊點宜設(shè)于加強(qiáng)箍筋部位，分段沉放時，縱筋的連接須采用焊接的施工方式，同時加強(qiáng)對焊接質(zhì)量的重視，要求同一截面中的接頭數(shù)量不能超過50%。

旋挖樁施工需要符合以下技術(shù)要求：（1）樁位中心偏差≤30 mm，樁身垂直度的偏差不宜超過2%。（2）主筋間距偏差應(yīng)≤10 mm，箍筋間距偏差應(yīng)≤20 mm。（3）鋼筋籠直徑偏差≤10 mm，長度偏差應(yīng)≤50 mm。（4）鋼筋保護(hù)層偏差應(yīng)≤20 mm。（4）樁頂縱向鋼筋應(yīng)伸入冠梁內(nèi)不小于35 d，澆注樁頂冠梁前，必須清理樁頂?shù)臍堅?、浮土和積水。（5）灌注水下混凝土，本項目中使用商品砼完成灌注，終孔沉渣、鋼筋籠標(biāo)高等驗收合格后，按照當(dāng)前混凝土的需求量，將混凝土攪拌站運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。要求首批混凝土的灌注量必須滿足導(dǎo)管埋入混凝土中≥0.8 m，灌注時測量混凝土的高度，根據(jù)理論計算結(jié)果，確定導(dǎo)管的埋深以及拆管的長度，要求導(dǎo)管的埋深控制在2～6 m，禁止出現(xiàn)導(dǎo)管埋深過大的問題，也不能將導(dǎo)管提出砼面?；炷吝M(jìn)入鋼筋籠的底端，需加強(qiáng)對混凝土灌注速度的控制，防止出現(xiàn)導(dǎo)管掛靠鋼筋籠的情況，同時保持混凝土連續(xù)灌注，不能出現(xiàn)中斷的情況，安排現(xiàn)場人員記錄灌注的全過程，要求樁頂泛漿高度≥500 mm。此外，要求水下混凝土的強(qiáng)度等級超過設(shè)計樁身的強(qiáng)度等級。

2.3.2高壓旋噴止水樁施工

根據(jù)本項目的實際情況，采用雙管法的施工方式，旋噴樁的施工需要經(jīng)過機(jī)械設(shè)備就位、貫入注漿管、旋噴注漿拔管與沖洗等操作。使用42.5 R普通硅酸鹽水泥，將泥漿的水灰比控制在0.8左右，為避免離析，可以適當(dāng)?shù)募尤胍徊糠峙驖櫷?，漿液需要在旋噴的1小時之內(nèi)完成配置，使用時還要過濾所有砂石與雜物。鉆孔貫入注漿管到達(dá)設(shè)計深度，采用自上而下的順序噴射注漿，一邊噴射，一邊提升，直到注漿可以到達(dá)預(yù)定的停漿面位置。隨后，拔出注漿管，對整個管路系統(tǒng)進(jìn)行清洗，關(guān)閉施工機(jī)械。雙管法的水泥漿液壓力宜大于20 MPa，低壓水泥漿液流壓力宜大于1 MPa，氣流壓力不小于0.7 MPa；提升速度可取6～12 cm/min，旋轉(zhuǎn)速度8～12 rpm。高壓噴射注漿注漿孔與高壓注漿泵的距離不宜過遠(yuǎn)。高壓噴射注漿施工中應(yīng)保持注漿軸的豎直度，設(shè)置的高壓噴射樁垂直偏差為1%；樁位的偏差為30 mm，成樁直徑和樁長不得小于設(shè)計值；注漿管分段提升的搭接長度不應(yīng)小于100 mm。

2.3.3內(nèi)支撐與立柱施工

在內(nèi)支撐和立柱施工環(huán)節(jié)，腰梁應(yīng)與支撐整體澆注，混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)與腰梁連接處應(yīng)鑿毛?；炷琉B(yǎng)護(hù)時間達(dá)到7 d后，混凝土的強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，只有這樣才能開始下一層土方的開挖。在安裝鋼立柱時，可以采取后插法，選擇專業(yè)的定位措施，利用專門的機(jī)械設(shè)備保證定位的準(zhǔn)確度與垂直度。拆除支撐之前，有必要在基坑主體和支護(hù)結(jié)構(gòu)件設(shè)置傳力措施，拆除支撐時需要采取一定的防護(hù)措施，防止對主體結(jié)構(gòu)、支撐立柱和上層支護(hù)造成任何損傷，嚴(yán)格按照表2中的要求，確定支撐結(jié)構(gòu)安裝的允許偏差，要求立柱支承樁施工尚應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202-2018）的有關(guān)規(guī)定[3]。

2.3.4預(yù)應(yīng)力錨索施工

使用錨桿鉆機(jī)根管鉆進(jìn)成孔，孔徑為150 mm，鉆孔之前可以按照設(shè)計要求確定孔位，同時孔位的允許偏差為20 mm，要求鉆孔的傾斜度允許偏差為3%，錨桿需要按照設(shè)計長度進(jìn)行下料，相關(guān)允許偏差應(yīng)達(dá)到50 mm。錨索在空外留1 m以上的張拉段，鉆孔深度應(yīng)超過設(shè)計長度0.5 m，終孔之后必須做到認(rèn)真清空。在注漿時選擇二次注漿施工工藝，錨索末端的1/3內(nèi)設(shè)注漿孔，注漿孔的間距應(yīng)達(dá)到500 mm，注漿截面選擇2個注漿孔，二次注漿需要綁扎在桿體上，出漿口位置需要采取一定的逆止措施，在水泥漿初凝之后與終凝之前完成二次壓力注漿，終止注漿壓力應(yīng)≥1.5 MPa[4]。

2.4 基坑監(jiān)測

嚴(yán)格按照基坑周圍環(huán)境和基坑開挖深度，以保證工程施工順利，做好基坑監(jiān)測工作，開工之前掌握已有建筑物與構(gòu)筑物的實際情況，對其沉降量、沉降差和傾斜等情況進(jìn)行觀測，掌握建筑物使用的極限狀態(tài)，按照《城市測量規(guī)范》（CJJ/T8-2011）的要求確定管線和建筑物的沉降監(jiān)測依據(jù)。表2為現(xiàn)場監(jiān)測項目的監(jiān)測頻率，基坑開挖與施工時需要對巖土形狀和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變位情況做好現(xiàn)場監(jiān)測，如果變形超出標(biāo)準(zhǔn)，必須加密觀測[5]。

3 結(jié)論

隨著城市化進(jìn)程的加速，高層建筑與地下空間的開發(fā)利用成為了城市建設(shè)的重要部分。在這一背景下，復(fù)雜地基軟土深基坑的開挖與支護(hù)設(shè)計工作尤為重要，在惠陽聚康名府項目中，能夠明確有效控制支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形與位移能夠保證施工的安全性和穩(wěn)定性。通過對該項目進(jìn)行深入的研究與分析，深化了基坑巖土工程支護(hù)設(shè)計的認(rèn)識，結(jié)合基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)計算來明確基坑支護(hù)的技術(shù)要求。在施工過程中，著重從降低周邊環(huán)境的影響出發(fā)，提升施工的安全性。在支護(hù)設(shè)計與施工方面，根據(jù)工程實際情況，靈活采用樁錨支護(hù)和內(nèi)支撐支護(hù)體系，成功應(yīng)對了復(fù)雜地質(zhì)條件帶來的挑戰(zhàn)，為同類工程提供了寶貴的經(jīng)驗與技術(shù)參考。未來，復(fù)雜土地條件下深基坑支護(hù)技術(shù)的研究與發(fā)展會持續(xù)性的進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)項目經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提升。