软土地基深基坑支护工程的施工技术

张云峰

摘要：深基坑支护结构的重要性，不仅要保证基坑内正常作业安全，而且要防止基坑底及坑外土体移动，保证基坑附近建筑物、道路管线的正常运行。本文阐述了软土地基深基坑支护技术的发展历程，分析了基坑支护工程现状，结合工程实例，探讨了深基坑支护工程的设计施工技术。

关键词：软土地基深基坑支护发展历程现状施工技术

中图分类号：TU471.8 文献标识码： A 文章编号：

软土地基深基坑支护施工是比较复杂的，这是因为软土地基在不同的地点会出现不同的变化，随着时间变化它的性质也会发生一些变化。由于受到众多因素的影响，导致了设计方案与实际施工之间存在不小的差异。因此在进行软土地基深基坑支护施工的时候，要认真地进行调研，加强施工过程当中的动态监管，以便于可以及时进行调整。软土地基深基坑支护施工一定要遵循因地制宜和综合考虑的施工原则。

一、软土地基深基坑支护技术的发展历程

深基坑是我国近20 余年来，随着国民经济持续高速增长，随着高层建筑的不断增多，以及对开发利用地下空间的需求日益增长而凸显的一大技术难题。由于应有的技术准备不足，它曾给人们造成了极度的困惑，特别是在前l0 年间，不同程度的基坑坍塌事故和险情在各地频频发生，且有的危及周围环境，导致邻房倒塌、道路和地下管线遭破坏，造成了巨大经济损失和不良的社会影响，个别工程还有人员伤亡。

诚然，事故发生有多种原因，但当时最根本的一条是深基坑设计无人负责。设计单位认为其属于设计范围。因此，不论它有多复杂，都仅把它作为一般的施工措施或临时性工程看待，都“照例”由施工单位自己设计，当时设计单位对深基坑工程也并不熟悉，也没有专门从事基坑工程的设计人员，这就无怪乎事故频繁发生了。

二、基坑支护工程现状

随着我国改革开放的进展，高层建筑不断增加。随着建筑高度的增加，根据构造及使用要求，基础埋深也随之不断增加。尤其是进入20 世纪90 年代后期，我国经济的迅速发展，大中城市地价不断上涨，空间利用率随之提高，出现了众多的超高层建筑，使地下室埋深达20 多米，各种深基坑支护的先进设计计算方法，施工工艺不断产生。基坑开挖是基础和地下工程施工中的一个古老的传统课题，同时又是一个综合性的岩土工程难题，涉及土力学中典型的强度与稳定问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用。对这些问题的认识及其对策的研究，是随着土力学理论、分析技术、测试仪器以及施工机械、施工技术的进步而逐步完善的。我们简单的回顾一下便不难看出，无论是从理论还是从实践的角度看，基坑开挖技术都有了很大的进步。

三、工程实例

1、工程概况

某工程总建筑面积16.88 万m2，基坑占地面积42850m2，基坑周长800 余米，开挖深度7.43~10.23m，土方量达27 万m3，整个基础坐落于3 号土层，是软土地基施工中开挖面积较大，开挖深度较深的基础，属于大型深基坑工程。该工程的建设规模和基坑开挖面积在省内名列前茅，其基坑侧壁安全等级二级。建筑物±0.000 相当于黄海6.40m，自然地面平均高程为5.05m。

2、深基坑支护设计技术

基坑支护结构一般由垂直挡土结构和水平支撑结构组成，设计方案必须满足两方面要求：确保边坡的稳定，满足变形控制要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线设施、道路等的安全，不得引起拟建筑物四周城市主干道开裂，影响市区交通；确保基坑开挖顺利进行，并提供足够的地下室施工作业空间。

根据地质勘察资料，对中国轻纺城国际商务中心的深基坑支护，参照以往的工程经验，我们采用三种方案进行比较：基坑全部采用自然放坡，不进行支护；放坡+ 钻孔桩挡墙+ 支撑支护；放坡+ 复合土钉支护。现将三种方案比较列表如下：

基坑支护方案比较表

根据基坑开挖深度和周围环境条件，业主邀请了有关专家多次研讨，经可行性论证、方案比较、综合分析，最后确定方案三具有投资省、施工较容易、能加快施工进度等优点，故决定采用方案三，即采用分级放坡+ 土钉墙+ 水泥搅拌桩+ 高压旋喷桩复合土钉综合支护的支护方案，其中现场西南侧、西北侧及西侧地下一层部分采用土钉支护，现场东侧和东南角及西南角地下二层部分采用水泥搅拌桩复合土钉和高压旋喷桩复合土钉。在基坑支护设计上，通过稳定性等方面的计算证实设计方案是安全、可行的，在设计方案完成后，再邀请省内著名专家对基坑支护设计方案进行论证完善，以确保工程的质量和安全，缩短施工工期，提高经济效益。

3、深基坑支护施工技术

（1）土钉墙支护

土钉墙施工采取分层分段交替穿插进行，土方开挖与喷锚施工协调配合，在沿基坑6m 宽范围内自上而下分层、分段挖土，及时进行喷锚网支护施工，开挖深度满足土钉施工要求，不得超过相应土钉层距0.3m，沿基坑水平向不超过15m 为一施工段，不宜太长，以保证边坡安全和稳定。

第一、工艺流程

测量放样→第一层边坡开挖→人工修整→初喷射砼→钻孔→打设土钉→高压注浆→布钢筋网→复喷射混凝土→第二层边坡开挖(循环进行，至坑底)。

第二、主要施工方法

a、土钉设置

采用Φ48×2.5 钢管，按设计长度下料后，锚入端用切割机做成锥形(锐角)，并将缝隙焊死，防止锚进土层时泥土进入锚管；锚管注浆孔采用电焊设置，锚管尾部距离注浆孔最近距离为2.5m，注浆孔直径为8mm，在注浆孔处用角钢(3cm×3cm×5cm)焊上倒刺，焊接时必须满焊，防止钢管锚入时因振动而导致倒刺脱落。

b、孔位定位

根据每层设计标高，在已开挖出的工作面两头部分设置竹签，再用建筑线将两点连成一条直线，该建筑线部分为该层土钉标高位置；根据围护设计要求，制作好三角架，施工过程中，每施工3m，利用三角架校对一次土钉角度，确保土钉按设计要求角度打入。

C、钢筋网片铺设

Φ6.5 钢筋网片应与边壁保持5cm 距离，并且固定不出现晃动，用钢丝绑扎，纵向筋插入土中300mm，与下一层钢筋搭接，铺设时每边绑扎的搭接长度为20cm；Φ12 加强筋压在钢筋网片上。

d、喷射混凝土

干喷法，分片自下而上进行，喷头与受喷面的距离宜控制在0.8~1.0m，射流应垂直指向喷射面，在土钉部位应从边壁开始喷射，防止出现空隙。

e、注浆

采用注浆泵按低压(0.6MPa)方法进行注浆填孔，注浆的浆体搅拌均匀后立即使用。开始注浆前、中途停顿或作业完毕后，应用清水冲洗管路，防止管路堵塞。

（2）水泥搅拌桩施工

第一、工艺流程

测量定位→第一次喷搅下沉→第一次喷搅上升→第二次喷搅下沉→第二次喷搅上升→制作试块→清理移机。

第二、主要施工方法

a、试打桩

试打桩是确保工程质量的重要环节。因此桩机试运转，正确就位，水泥浆配制质量、成桩直径、钻杆提升速度以及单桩的水泥用量必须得到预控。

b、搅喷

在确认浆液已从喷浆口喷出的前提下，向下搅拌、喷浆、钻进。当钻到设计深度时，再按试打桩纪要的规定均匀搅喷提升，重复直至完成全部成桩工艺。水泥搅拌桩施工完成后随即进行土钉施工，中心岛土方开挖须在水泥搅拌桩养护7d 后进行。

（3）高压旋喷桩施工

第一、工艺流程

测量放样→桩基就位→钻导孔→校对桩位、孔深→喷射作业→提卸钻杆→清洗器具→桩基移位。

第二、主要施工方法

a、钻机垂直度

钻机就位后，采用水准管进行水平检测，确保钻杆轴线对准钻孔中心位置，喷射注浆管的倾斜度不得大于1%。

b、钻孔

钻孔采用GD- 2 型钻机进行钻孔施工，钻孔定位采用二次复核法进行保证，即由测量员在钻机进场之前，根据围护设计图纸确定大样位置；在钻机走机到位之后，再由测量员对桩位进行二次复核，确保钻孔位置满足设计要求。

c、高压喷射注浆

在达到设计深度前1h，按设计配合比制备水泥浆液，当钻杆达到预定深度后，将高压泵送水改为送浆，为保证桩底有足够的水泥浆量，应停喷30s，然后由下而上进行高压喷射注浆。

d、冲洗

施工完毕，将机具冲洗干净，管内机内不得残留水泥浆。

软土地基不仅在空间上发生了变化，而且随着时间的变化其性质也在发生变化。众多不确定因素的影响，造成了理论分析结果与实际的差异。因此，在处理软土地基时，应认真进行调查，重视施工过程中的动态观测，随时进行调整。软土地基的处理一定要遵照“因地制宜、综合考虑”的原则进行。在基坑开挖与支护领域中，人们已应用各种手段和技术措施，集中解决了一个又一个工程问题和难题。相信今后在不断完善、认识和提高深化的过程中，必定会将这一工程领域的技术水平推向更新的高度，为岩土工程总体增添更加丰富的内容。

参考文献：

[1] 赵继正.对多种围护方式相结合的基坑支护方案评价[J]. 建筑施工. 2009(05)

[2] 刘松芳,高峰,许建章,方庆高.建筑深基坑支护方案的技术经济比选[J]. 建筑施工. 2009(05)

[3] 王新华,徐佩林.杭州钱江国际时代广场深大基坑支护技术[J]. 施工技术. 2009(05)

[4] 蔡黎明,莫兵,谢翔,彭贵祥,吕建.广州太古汇深基坑支护出现问题的分析[J]. 四川建筑. 2009(02)