某工程深基坑支护技术方案研究

周荣宗

摘 要：文章通过工程实例，着重探讨了某商业住宅楼深基坑支护施工技术，本项目深基坑浅层采用土体自然放坡、复合土钉墙，深层采用钻孔灌注桩结合旋喷锚杆桩的支护形式。通过这两层基坑支护施工技术的优化，达到良好的应用效果，有效控制了基坑变形。

关键词：高层建筑；深基坑；支护；土钉墙

1 工程概况

某商业住宅楼，建设在山体上，总建筑面积约52346㎡，地下建筑面积12640㎡，地上17层，地下1层，部分基础为天然基础，基坑长88米，宽约55米，呈长方形，约15米的高边坡，设计在B高程（±0.00）46.8米。场地高程39.51米～55.57米，场地平整到46.8米时，最大开挖深度约8米，两边放坡开挖。采用浅层土体放坡、复合土钉墙，深层采用钻孔灌注桩结合旋喷锚杆桩的支护形式。钻孔灌注桩直径 800mm，桩长约20～22米，采用 C30混凝土。

2 施工的重点

本工程地段位置特殊，场地周边埋设有大量市政主管网，环境复杂，如何有效控制地下水及确保周边环境安全，是该项目首先要解决的重点问题，在基坑设计方面，应充分考虑基坑特点及对周边环境的影响。由于场地开挖面积大，基坑深度大，如何优化土方开挖施工方案也应重点关注。

3 水文地质条件

地表水来自大气降水，地下水类型主要为孔隙潜水。潜水主要赋存于第四季松散沉积物中，其补给受大气降水及地表水位影响 地下水稳定水位埋深在1.800～2.300m，高程介于1. 500～2.000m潜水主要赋存于浅层粉土、粉砂中，潜水位置随季节变化有所升降，一般年变幅为0.500～1.500m，历史上潜水最高水位埋深为 0.500m，高程为 3.500m。

地形较为平坦，地貌单一，勘探孔所揭露的地面下131.500m 深度范围内的地基土均属沉积类型，主要由黏性土、粉性土、砂性土组成，一般具有成层分布特点。根据工程详细地质勘查报告，按土的成因、结构及物理力学性质差异可划分为以下主要层次：①素填土；②砂质黏土，粉质黏土；③粉砂；④粉质黏土；⑤细砂；⑥粉质黏土，粉砂。

4 深基坑支护技术

4. 1 施工流程

施工场地平整后进行测量放线，然后开始套打加固搅拌桩施工，再施工围护灌注桩和高压旋喷桩，进行降水和土方开挖，同时进行土钉墙、腰梁和预应力钢绞线锚杆桩施工。

4.2 搅拌桩施工

采用P·O42.5级水泥，水泥掺入量 20%，水灰比1. 6。控制钻具下沉及提升速度，一般下沉速度≤1m /min、提升速度≤2m /min； 桩体施工必须保持连续性，相邻桩施工间隔不得超过12h，如因特殊原因不可避免，则应补强并标明位置 施工冷缝应另补2根旋喷搅拌桩，确保止水效果； 钻进时注浆量一般为额定浆量的70%～80%。水泥掺量≥20%，水灰比为1.5～2.0。现场取样制作试块，进行无侧限抗压强度试验，要求强度≥1.0Mpa。

4.3 钻孔灌注桩施工

桩径为 800mm，采用C30混凝土，桩内主筋沿桩身均匀布置，并尽量减少钢筋接头，桩内主筋搭接采用焊接，焊接长度10d，混凝土充盈系数应≥1. 05且≤1. 2，桩的主筋保护层厚度为 40mm。

4.4 土钉墙施工

（1）钻孔定位误差<50mm，孔斜误差 3°。土钉施工采用二次注浆工艺，注浆压力≤2 倍上覆压力土钉与钢筋网片焊接牢固，焊接长度≥30mm，且土钉不露出喷层。土钉孔径 120～ 150mm，机械成孔。土钉应进行现场抗拔承载力试验，根据基坑围护设计，第1道土钉抗拔承载力设计值60kN，长9m，试验点随机抽取3根；第2道土钉抗拔承载力设计值60kN，长9m，试验点随机抽取3根；第3道土钉抗拔承载力设计值 80kN，长12m，试验点随机抽取3根。

（2）土钉墙施工期间的土方开挖形式为掏槽，施工每道土钉时，掏槽开挖至该道土钉标高下20cm，最下道土钉必须在掏槽状态下进行。上一道土钉注浆完成并养护≥48h后，方可进行下一道土钉的开挖。

（3）喷层浆液采用纯水泥浆或水泥砂浆，纯水泥浆采用 P·O42.5级普通硅酸盐水泥， 水灰比0.45水泥砂浆采用1：2～1：3的配合比，为提高纯水泥浆或水泥砂浆的早期强度， 强度等级为C20，可掺入适量早强剂。

4.5 基坑加固

基坑内局部工程桩较密集，如塔楼电梯井部位，为此设计采用高压旋喷桩土体加固方法， 采用P·O42.5级水泥，水泥掺入量20%，水灰比0.7；旋喷桩理论桩径 800mm，搭接200mm， 喷浆压力15～20Mpa。

4.6 旋喷锚杆桩施工

（1）直径130mm斜向锚杆桩采用 P·O42.5 级水泥，水泥掺入量20%，水灰比0.7；旋喷搅拌的压力应为15～20Mpa。扩大头旋喷搅拌的进退次数比桩身增加2次，以保证扩大头的直径。

（2）锚杆桩内插钢绞线，应进入旋喷桩底，待旋喷桩养护5d后施加张拉力锁定。直径 130mm旋喷桩每根钢绞线的锁定拉力为90kN。

（3）加筋水泥土桩锚施工按照分段、分层开挖，分层厚度必须与施工工况相结合，且≤3000mm下层土方开挖时，上层的斜锚桩必须有5d以上的养护时间并已张拉锁定。钻孔定位误差<50mm，孔斜误差<3°。锚桩桩径偏差≤2cm，并严格按照设计桩长施工。

（4）腰梁采用 I16与钢板焊接而成，腰梁对焊连接时，2 根工字钢之间的连接焊缝间距≤2mm。垫板采用150mm×180mm×20mm钢板，采用 QVM15-2锚具。钢绞线插入定位误差≤30mm，底部标高误差20cm。

（5）每根钢绞线由7根钢丝绞合而成，桩外留1.0m以便张拉。锚头用冷挤压法与锚盘进行固定。旋喷搅拌桩及压顶梁强度达到70% 后方可进行张拉锁定。

（6）采用高压油泵和千斤顶进行张拉锁定。正式张拉前先用20%锁定荷载预张拉一次，再以50%，100% 的锁定荷载分级张拉，然后超张拉至 110%锁定荷载，在超张拉荷载下保持5min，观测锚头无位移现象后再按锁定荷载锁定。若达不到要求，应在旁边补桩。

5 土方开挖及优化

土方开挖的时侯，基坑开挖最大深度约8m，将基坑分成几个区。待支护达到设计龄期与强度，且降水达到要求后方可开挖 土方开挖步骤如下。

（1）开挖表层杂填土，并做好坑外地面道面和卸土护坡及排水沟。

（2）放坡土体分层、分段开挖，挖土与护坡面层施工密切配合，土方开挖至圈梁标高时开槽开挖圈梁位置土体，施工圈梁，施工第1排锚杆桩。

（3）待圈梁达到设计强度的80%时按照图纸中要求进行锚杆桩拉力锁定，再分层、分块施工下一道锚杆桩至基坑底。基坑北面靠一侧应将基坑保留时间控制到最小值以减小基坑变形，减少时空效应的影响，同时需准备一定的型钢和钢板作为基坑变形控制需要。

（4）分层挖除基坑边保留土体至设计标高30cm以上，改为人工挖除，基坑见底后迅速浇筑底板垫层至围护墙边。

6 结束语

综上所述，对于深基坑支护项目，提出了浅层采用土体放坡、复合土钉墙，深层采用钻孔灌注桩结合旋喷锚杆桩的围护形式， 最大限度地利用现有场地。同时，采用桩锚体系， 与传统的钢管水平支撑或钢筋混凝土水平支撑相比，能提供较大的工作面，极大地缩短工期和成本。

参考文献

[1]朱永清.复杂环境条件下深基坑综合支护技术的应用[J].施工技术，2011（7）.

[2]王銮学，王文玲，纽爱涛.某17m 深基坑工程综合支护技术[J].施工技术，2011（7）.