砂质土层深基坑支护综合施工技术

杨 海 峰

(山西四建集团有限公司，山西 太原 030012)

砂质土层深基坑支护综合施工技术

杨 海 峰

(山西四建集团有限公司，山西 太原 030012)

以雁北广场工程为例，分析了工程的地质和水文条件，对工程采用的放坡土钉墙+预应力锚杆支护结构相结合的基坑支护方式进行了论述，并对土方开挖、土钉施工、成孔、注浆等技术作了介绍，指出该支护方式满足了基坑降水和长期使用的要求，是合理可行的。

深基坑，支护，监测，边坡

1 工程概况

雁北广场2号，3号馆工程，总建筑面积约400 000 m2，基坑面积约为53 500 m2，开挖深度为16.7 m～17.9 m,土方量约为740 000 m3,地上4个单位工程，裙楼3层～5层，地下3层，为连体地下车库，基础结构整体连通，基础结构形式为桩筏基础。

该工程周边环境复杂，对施工技术要求高，北侧魏都大道市政管线多、东侧火车站地下交通设施多，施工期间必须确保车站的沉降量小于20 mm，控制围护墙位移、侧斜、地下管线及铁路环境监测是施工的重点。

2 工程地质和水文条件

拟建工程位于大同盆地北部，属于新生界断陷盆地，场地所属地貌单元为御河西岸Ⅰ级阶地，东高西低，地面标高介于1 059.12～1 063.46之间，最大高差4.34 m,属于大陆性季风气候，冬季漫长且寒冷，夏季短暂且湿热多雨，温差较大，年平均气温6.4 ℃，地基土层自下而上共11层(圆砾和砂土、粗砾砂、粉质粘土、粗砾砂、粉质粘土、砾砂、粉质粘土、粗砾砂、粉质粘土、中粗砂、粉质粘土)，在第②层粗砾砂底部存在上层滞水，实测稳定水位埋深6.1 m～10.5 m，稳定水位标高1 049.79 m～1 055.80 m。

3 基坑支护方案及施工措施

3.1 基坑支护方案

1)本工程建筑红线紧邻基坑边线，施工现场狭窄，道路条件有限，北侧、东侧均为现有交通主干道，因此采用1∶0.3放坡土钉墙+预应力锚杆支护结构。土钉水平间距为1.5 m，竖向间距为1.6 m，梅花形布置以便于错开井位，土钉与水平面夹角10°，土钉主要采用洛阳铲成孔(洛阳铲铲头直径不小于90 mm)，成孔直径100 mm。

2)场地分布了厚度不均匀的素填土，且工程场地内土砂性较重，渗透性较大，增加了灌注桩成桩、地下连续墙成槽的难度，在基坑开挖时，也加大了围护结构发生渗漏、管涌等风险，因此，在基坑的支撑体系、支护技术、施工关键技术的选择方面进行研究，确保围护结构施工质量，建立完整的监测体系，对周边环境采取有效的保护措施，确保居民楼、铁路运营及基坑施工安全。

3.2 施工方法

3.2.1 土方开挖及人工修边坡

利用土钉技术进行边坡支护，基坑土方开挖与支护互相配合，按照设计分层分段开挖，每步挖深不超过1.5 m，对开挖后的边坡段，用人工及时修整，削平削直，削到位。

3.2.2 工艺流程

施工前准备→测量放线→按照设计要求开挖工作面，修整边坡→基坑开挖至首层土钉下30 cm(为防止在掏土钉过程中，出现局部塌方，先进行初喷)→土钉成孔(用洛阳铲或锚杆钻机钻孔，安设土钉)→锚筋加工→下锚筋→水泥浆制备→封口压浆→挂线修坡→二次补浆→钢筋网铺设→干料拌合→喷射混凝土→挖土至下部土钉下30 cm→循环施工→收尾及坡道处理。

3.2.3 土钉施工顺序

土钉支护应按设计规定的分层开挖深度、作业顺序施工，在未完成上层土钉与喷混凝土之前，不得进行下一层深度的开挖；机械进行土方作业时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动，距离基坑2.0 m范围内严禁堆载或走车，基坑的边壁宜采用小机具或铲、锹进行切削清坡，以保证边坡平整并符合设计规定的坡度；支护分层开挖和施工的作业顺序应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护，及时设置土钉或喷射混凝土，基坑在水平方向的开挖应分段进行。

3.2.4 成孔

根据地层条件，采用洛阳铲人工成孔和机械成孔两种方法，一般采用人工成孔，无法完成人工成孔时采用机械成孔，成孔后放入钢筋，并将注浆管插入孔底。成孔过程中应做好成孔记录，按照土钉编号逐一记录取出的土体特征，成孔质量，事故处理等，将取出的土与初步设计时认定的加以对比，有偏差时应及时修改土钉的设计参数。

3.2.5 注浆

用灌浆泵注入水泥浆，水泥浆水灰比0.5，注浆压力1 kg/cm2,灌至浆液从孔口返回即可。注浆导管底端应先插入孔底，采用底部注浆方式注浆，在初凝前，需补浆1次～2次，保证孔内充满浆体，向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1。

3.2.6 钻孔

土钉钢筋置入孔中前，应先支设架位，保证钢筋处于钻孔的中心部位，钻孔后应进行清孔检查，对孔内出现的局部渗水塌孔或掉落松土应及时处理，成孔后应及时安设土钉钢筋并注浆。

3.2.7 挂网

在已经平整的坡面上挂网，土钉端部用Ф12加强筋将土钉与钢筋网相互压紧焊牢，钢筋网片可用焊接或绑扎而成，并满足网格允许偏差，钢筋网铺设时，每边的搭接长度应不小于一个网格边长或200 mm,如为搭接焊则焊接长度不宜小于网钢筋直径的10倍。挂网钢筋采用Ⅱ级钢。

钢筋网绑扎采用22号火烧丝“8”字扣逐点绑扎牢固，钢筋搭接长度不小于35d,接头错开距离不小于1.3倍搭接长度，钢筋端部弯180°弯钩，弯钩长度不小于10d。螺纹钢筋连接采用搭接焊，搭接长度单面焊接不小于10d，双面焊接不小于5d，锚筋锚头与横压筋电焊连接。同一截面的钢筋连接点不得超过钢筋交点数量的50%，钢筋网与坡面之间用垫块垫起，确保混凝土保护层厚度不小于20 mm。

3.2.8 喷射混凝土

在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上，并符合规定的保护层厚度要求，喷射混凝土配合比为：水∶水泥∶砂∶石子=0.5∶1∶2∶2，水泥采用P.O32.5，砂子为中砂，石子(豆石或碎石)最大粒径不超过15 mm,工作压力为0.3 MPa～0.4 MPa,混凝土厚度8 cm～10 cm。混凝土喷射应自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.8 m～1.5 m范围内，喷射方向垂直指向喷射面，但在钢筋部位，应先喷射钢筋后方，再喷射喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。土钉内水泥净浆强度不小于M15，面层混凝土强度不小于C20。下层土钉需在上层土钉浆体强度、面层强度达到设计强度的75%后进行施工，施工过程中遇到土质较差的土层、管线或其他影响边坡稳定和安全的情况可采取设置背拉筋、加长、加密土钉或增设预应力土钉等方法予以加强。

4 基坑监测

监测内容包括基坑支护监测和周围环境监测，随时提供监测信息，以保证施工安全，本工程基坑支护变形监测包括水平位移及沉降观测两部分。通过对支护结构和周围环境的监测，随时掌握土层和支护结构的变化情况，以及邻近建筑物，地下管线等的变形情况，根据观测数据，随时采取必要的措施，在保证不造成危害的条件下安全的进行施工。

水平位移观测采用视准线法，测量各监测点横向位移，量测支护结构和基坑顶端的位移量，选用全站仪进行观测，观测时使每段观测点与两端工作基点布成一条准直线，将仪器设于一端工作基点上，后视另一个工作基点，确定各观测点相对于准直线的垂直偏移量。

沉降观测：主要是精密水准测量，采用在一个基准点对多个变形监测点进行观测的方法。

5 基坑工程施工安全应急措施

本工程基坑施工在雨季进行，当基坑施工由于支护措施不当或因雨水、不明水源和地表超负荷承压等客观原因造成坍塌事故，如不及时进行抢险，有可能危及临近建筑物和上水、下水、电缆、管线，使得事态继续扩大，因此当观测值超常发展或不收敛时，应立即启动应急预案，控制事故发展，排除险情。

6 结语

本工程基坑施工经历了一个冬季，一个雨季，采用放坡土钉墙+预应力锚杆支护结构相结合的方式，满足深基坑有效降水和较长使用周期的目的，通过科技创新，优化技术方案，降低了施工成本，整个深基坑经受了严寒和酷暑的考验，充分证明本工程深基坑支护方案合理、可行，具有一定的借鉴意义。

[1] CECS 96∶97，基坑土钉支护技术规程[S].

[2] JGJ 120-99，建筑基坑支护技术规程[S].

[3] DBJ 50086-2001，锚杆喷射砼支护技术规范[S].

[4] 薛秉亮.天秀小区3号住宅楼基坑支护方案设计[J].山西建筑，2014，40(1)：84-85.

Sandy soil layer deep foundation pit supporting comprehensive construction technology

YANG Hai-feng

(Shanxi4thConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

Taking Yanbei square engineering as an example, the paper analyzes its geology and hydrological conditions, discusses foundation support method of slope retaining wall + prestressed anchor support structure, introduces soil excavation, retaining construction, hole forming and grouting and other technologies, and finally points out that: the support method meets foundation dewatering and long-term utilization demands. Thus, it is feasible.

deep foundation, support, monitoring, slope

1009-6825(2014)35-0093-03

2014-10-10

杨海峰(1977- )，男，工程师

TU463

A