深基坑支护工程实施应用研究

卢建荣 吉延梅

摘要：近年来，建筑基坑越来越深，并且很多深基坑边坡紧邻建筑物。深基坑的出现，给建筑施工及管理带来了很大的困难，时常发生一些事故,给施工单位造成很大的损失，也严重威胁这人们的生命财产安全。因此，深基坑支护的施工必须做到精心设计、精心施工。本文通过展示基坑支护的工程实例，介绍了深基坑支护中应当注意的各个关键环节，指出了各个环节中容易出现的问题及解决办法。

关键词：深基坑；支护结构；排桩；水泥土墙；土钉墙

中图分类号：TV551文献标识码： A

1．基坑支护的概念及特点

基坑支护就是在狭窄的场地施工时（如：深基础、地下室或地下构筑物）为了防止深基坑开挖造成临近已有建筑物地基沉降、倾斜、开裂或侧向位移，影响居民正常生活等问题的出现。为了保证工程安全、顺利施工，常常需要在深基坑的四周设置一种特殊的临时性辅助结构物。支护结构的体系很多，本工程实例采用排桩、水泥土墙、土钉墙支护相结合的支护形式。

2．工程概况

东营华纳大厦位于东营市西二路以北。本工程地上26层，地下二层，地下剪力墙结构，地上框架结构。基坑为矩形，尺寸48.6×19.8 m2，基坑东侧5米左右为一个临时车库，东侧20米左右为居民楼，居民楼基础形式为天然地基浅基础；西侧5米左右为2F临时建筑；南侧为居民区通道，无放坡条件；仅基坑北侧为空地，存在放坡条件。基础埋深为7.00米，地下水位埋深约1.5米，基坑侧壁土质为杂填土、中密的粉土、可塑的粉质粘土，开挖深度范围内各土层厚度及指标见表1。

各土层厚度及指标表1

序号 地层岩性 层底埋深（米） 层厚（米） 重度 剪切试验(q) 剪切试验(UU)

γ（KN/m3） Ck

（kPa） Фk

（度） Ck

（kPa） Фk

（度）

1 杂 填 土 1.00～1.50 1.00～1.50 / / / / /

2 粉土 4.00～5.50 3.20～4.50 19.4 8 27.7 / /

3 粉质粘土夹粉土 7.50～8.60 2.50～3.90 19.2 12 8.6 10 6.1

4 粉土 12.80～14.80 5.30～6.70 19.7 4.9 24.2

3．基坑支护方案的选择

根据现场条件，综合考虑地面超载情况，决定基坑南侧采用钻孔灌注桩排桩支护；东西两侧采用双排水泥土搅拌桩加土钉墙支护，水泥土搅拌桩兼做止水帷幕；北侧采用1:0.5放坡，土钉墙支护。基坑降水方案为基坑内侧双排轻型井点降水，坑外回灌。

1）钻孔灌注桩排桩支护设计

基坑南侧为家属区通道，地面除人和车等动荷载外，无其它地面堆载，依据场地周边条件，基坑边坡地面超载取20KPa。

经分析验算挡墙被动土压力，主动土压力及其力矩（图1），

设计排桩长度16.0m，桩径600mm ,采取柱列式排列，间距1m。桩顶以冠梁连接。在标高-2.5m处设置锚杆一排，锚杆采用φ38-3合金钢管，长度12m，锚杆之间以腰梁连接。锚杆水平间距2m，倾角为15°，锚固体采用水泥砂浆，其强度等级不宜低于M10。钻孔灌注桩排桩支护剖面（图2）。

2）水泥土搅拌桩支护及土钉墙支护设计

依据场地周边条件，基坑边坡地面超载取40kPa，基坑东西两侧部分采用开挖放坡混凝土喷面与深层搅拌桩止水帷幕相结合方案。止水帷幕使用双排套桩，桩与桩咬合0.1m；搅拌桩桩长7.0m左右，桩径0.5m,桩端标高-3.5m左右。桩端以上采用1:0.5放坡，土钉墙支护，自地面以下1m布置土钉两排，土钉竖向间距1.5m,水平间距2m，长度均为5m。土钉与水平夹角15°（图3）。

北侧采用土钉墙支护，自水平地面1.5m以下布设3排土钉，竖向与水平间距均为2m，长度分别为5m,4m,3m（图4）。

土钉成孔直径不小于80毫米；钢筋网6.5@250×250mm，现场扎丝绑编，面层喷射混凝土C20，厚度80～100mm。土钉分布网格状布置，所使用的钢筋均为Ⅱ级钢筋，土钉成孔并放人钢筋后，向孔内压注水泥浆，注浆形式为重力式，水泥浆水灰比为0.5，水泥采用普通P.032.5硅酸盐水泥。水泥浆强度应不低于12MPa，且3天强度不低于6MPa。用以促进早凝和控制泌水的外加剂掺量约为2％ 一3％(以所用水泥的重量计)，钢筋网紧贴土钉钢筋侧面，沿横向焊上钢筋作为附加的加强筋。面层喷射混凝土厚度8O毫米，混凝土强度等级为C20。混凝土初定配合比为水泥：砂子：碎石=1：2：2(重量比)，且混凝土面板的3天强度不小于1OMPa。

4．基坑支护结构监测

为在基坑开挖期问，确保基坑施工安全，拟对基坑边坡进行施工监测，其监测内容如下：支护结构水平位移监测；地表开裂状态(位置、裂缝宽度)的观察；基坑渗漏水和基坑内外的地下水位变化。对支护结构水平位移的监测采用沿基坑周边布置观测点，布点原则是：在变形最大、受力最大及局部地质条件最为不利的地段设置观测点。同时观测点间距应按不大于30m的规定布置。基坑四周共布置水平位移观测点13个。在支护施工阶段，每天监测1次，在完成基坑开挖、变形趋于稳定的情况下，可适当减少监测次数。自基坑开挖施工至地下二层地下室出地面，共历时3个月，测得基坑施工过程中，基坑顶部土体除南侧由于施工超挖，造成锚杆施工不及时，初期水平位移量37毫米，最终位移量44毫米外，其余各边水平位移量均小于12毫米，符合规范对基坑变形控制的设计要求。

5．应急响应

根据基坑水平位移的观测数据，启动相应级别的应急响应：当边坡顶部水平位移达到l5毫米，开始二级应急措施：观测变形工作连续进行，观测仪器一直安放，不得移动，监测周期每6—8小时一次。对重要部位，进行加固处理，如加锚杆，补桩，压力注浆补强等。当边坡顶部水平位移达到23毫米，开始一级应急措施：安排相关人员进行抢险工作，暂停所有基坑工程，安排采用挖土机坡脚堆土，压镇坡脚；对坡顶进行卸载，必要时摘掉局部土方，放一级台阶。加强观测力度，施工观测变形工作连续进行，观测仪器一直安放，不得移动，监测周期每0．5—1小时一次。

结语：

本文以东营市某项目的深基坑支护工程为例，对深基坑支护结构进行了有益的实践，现场检测结果表明，该设计方案达到了预期的效果，保证了支护结构的安全使用，同时取得了良好的经济效益。

参考文献：

[1] 魏晨.深基坑支护工程的若干问题探究[J].现代物业,2013（8）

[2] 韦少柏.浅析深基坑支护工程的安全施工与管理[J].建材与装饰,2012（10）

[3] 高大钊.《土力学与基础工程》[M].中国建筑工业出版社.1998