对某国际会议中心基坑边坡支护施工探讨

王珣晓　张军旗

摘 要：本文通过工程实例，主要分析了介绍了某国际会议中心深基坑场地的条件，从而提出了钻孔灌注桩和土钉锚杆相结合的支护结构施工方案，并对此方案的施工要点进行了总结与分析，并提出了降水施工和基坑监测的措施，旨在有效地控制基坑变形，以确保工程的质量与安全。

关键词：国际会议中心；深基坑；边坡支护；降水施工

1 工程概述

某国际会议中心，建筑项目地位于城市繁华地区。本工程设两层地下室，基坑支护周长798m，开挖深度8.30～8.80m，在基坑的西侧是30层高大建筑；基坑南、北侧是两层高的浅基础建筑物；东侧是交通繁忙的道路，在道路边上的人行道下面还埋有大量的各种地下管线。因此，在 基坑开挖过程中都必须保证它们的安全与使用功能。基坑北、南、西侧采用桩锚放坡+土钉墙；基坑东侧采用中心岛法。基坑施工侧壁安全等级为一级，基坑支护结构使用年限为1年。

2 场地条件

根据岩土工程勘察报告，将工程场地的地层岩性划分自上而下的顺序如下。1）杂填土层：主要由砂粒、粘性土及淤泥质土组成，局部含少量砖块及碎石，稍经压实。 2）冲积层：①粉质粘土及粘土层，标贯N=6-16击，平均N= 10.4击，呈可塑状；②中粗砂层，部分钻孔中揭露，呈透镜体出现，，平均N=13击，多呈稍密状。 3）残积层：为粗砂岩风化残积之粉质粘土及粉土，在基坑西边埋深较小。粉质粘土层主要出现在基坑西边，呈可塑～硬可塑状。场地地下水主要受大气降水补给。杂填土层中含有一定量的上层滞水；粘性土层透水性差，含水贫乏；场地中局部揭露的中粗砂层，砂粒间有少量粘性土充填，透水性稍弱。

3 基坑支护施工

确定工程的具体施工步骤，通常按照钢管桩施工和后期的土方开挖、锚杆和混凝土施工。喷锚的施工阶段可以与土方开挖相结合，在将土方开挖深度进行大致的层级划分后，依据实际的开挖情况安排具体的锚杆排距，而喷锚的施工需要在喷锚工作面成形后第一时间进行，避免深基坑的边坡受天气等外界因素的严重影响。一般在施工的过程中，依据土方开挖的层级进行施工，喷混凝土施工的时间应当尽量与水泥浆的强度成形状况相联系。在施工的后期，要通过适当的监测系统来进行现场的位移和沉降情况的监测，并在土方开挖的层级加深时进行实施的土层状况调查，在监測的过程中要支护桩顶部水平位移、支护桩深层位移、竖向沉降值等等，在出现一些相对较大的数据变动时，要及时寻找并发现影响因素，例如土层状况、水土合力作用等，从而采取有效的措施来保证施工的效果和安全性。

3.1 支护方案的确定

本项目基坑工程的规模相当大，合理经济的支护方案对工程造价的控制具有举足轻重的

作用。支护方案的选择是在综合考虑：①基坑的开挖深度及形状，②场地地质条件，③周边环境等多因素的基础上进行的。

该基坑南、北侧紧临两层高的浅基础建筑物，对基坑变形的控制要求较高。同时考虑到基坑西侧的建筑物将在本项目建成后拆除，属将拆迁的临时建筑物，在保证安全的前提下轻微的开裂是许可的。在技术经济比较的基础上基坑北、南、西侧仍决定采用桩锚放坡+土钉墙支护结构方式。

3.2 钻孔灌注桩施工

本工程桩基础采用钻孔灌注桩，施工直径为 800mm，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。

3.3 土钉墙支护施工

该工程地下室北侧距已有的桩基础建筑物有较大距离，施工目标为保证基坑边坡的稳定。而基坑西侧紧临、南侧东段靠近浅基础建筑物，在保证基坑边坡稳定的基础上，控制基坑的变形以保证附近建筑物的安全则是施工的主要目标。因此西侧及南侧地段是该基坑支护施工的难点及重点所在。

3.3.1 施工要点

本着确保基坑边坡稳定、有效控制基坑变形、优化施工参数合理降低支护工程量的原则，在该基坑土钉墙支护施工应注意以下几个方面：

（1）在场地许可的条件下采用一定坡度的放坡。这样既可以明显地减少支护工程量，又对控制基坑的水平变形十分有效。综合考虑场地条件及方案的经济合理性等因素，在基坑南、北两边采用约 1：0.2 或约1：0.6的放坡。

（2）在边坡上部采用长短相间布置的土钉。对于垂直或近于垂直的基坑侧壁，短土钉的长度约为钉头至坑底的距离hn，长土钉的长度约为2～2.5hn。短土钉的存在使土钉的间距不致过大而具有明显的成墙作用，有利于基坑侧壁的局部稳定。这样不但有利于控制土钉墙的水平变形，而且因土钉的平均长度并未明显增加而控制了工程造价。

（3）在重点地段为有效控制基坑的变形，在基坑的中上部适量设置了预应力锚杆。对垂直开挖的基坑西边在第 2、4、6 排土钉中，对开挖深度大（8.80mm）、坑壁较陡（约 1：0.2）的南边西端部在第 2、4 排土钉中，对靠近浅基础建筑物的南侧在第 2、4 排土钉中均相间布置了预应力锚杆。预应力锚杆的位置多代替长土钉。

（4）在需垂直开挖的重点地段基坑西侧，为防止开挖过程中的局部坍塌及控制基坑变形，沿基坑边缘设置了竖向微型钢管桩进行超前加固。

3.3.2 施工方法及结果

在施工中，首先根据同类工程的施工经验初拟土钉墙的结构参数，再据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）对单根土钉的参数进行验算及调整，而后采用圆弧滑动条分法对土钉墙边坡作整体稳定验算，再据计算结果调整锚杆的施工参数直至得出合理的结果。在基坑边坡安全系数计算中，地面活荷载按15kN/㎡计，施工中采用简化Bishop法计算。

3.3.3 施工实施情况及修改

在施工实施过程中较为明显的变化有如下两点：

（1）施工时基坑的深度按8.93～9.43m。施工过程中据建设单位提供的资料基坑挖深减少了0.63m，前述的基坑挖深 8.30～8.80m是最终的实际深度。

（2）近浅基础民房的南边东段，因临时铺设高压电缆的要求，需在地面上填土约1m高，故对第 3、4 排土钉采取了加大长度和增加锚筋直径的措施。

4基坑监测

本次变形观测主要包括两方面：一是基坑边坡支护结构及土体的侧向位移，二是基坑边坡及周围建筑物的不均匀沉降。

土钉支护的最大水平位移与竖直沉降一般发生在基坑边壁的顶部，坑顶水平位移监控值在30mm内。地面最大沉降监控值在20mm内。在安全范围内，不会引起房屋的开裂变形。施工过程中要设置观测点，施工期间定期观测，每周报观测点沉降情况，一是坡面位移值；二是地表下沉值。发现征兆，应立即停止施工，并做好指导工作，以利于及时处理。

5结束语

综上所述，通过本工程的深基坑边坡支护施工与降点要点分析，得到了以下几点结论：

（1）本工程基坑开挖深度为8.30～8.80mm，基坑开挖面积大，周边环境比较复杂，变形控制的要求较高，采用桩锚放坡+土钉墙作为支护结构，能有效地控制基坑变形，取得较好的效果。

（2）基坑北边及南边西段采取了约 1：0.6或 1：0.2 的放坡及土钉墙支护，在基坑边地面未出现任何裂缝及不稳定迹象。表明在一定放坡条件下的土钉墙支护其水平变形可有效控制。

（3）基坑西边出现了较大的水平变形，前面对变形的特点已作了具体的分析，认为基坑边坡是稳定的，两层高的浅基础建筑物是安全的。入岩锚索在发生了较大的变形后对限制基坑水平变形进一步发展起了明显作用。该段可谓是已发生较大变形基坑稳定分析的一个可供借鉴的案例。

（4）为了确保临近建筑物、周围管线、地下管道的安全，对本深基坑的支护受力和变形进行了全程监测，结果表明该方案是可行的。