关于深基坑处理的分析

王涛

摘要：现今我国建筑高层不断增加，根据构造及使用要求， 从而基础埋深也不断增加，如此就出现了大量的深基坑工程，而城市基坑工程常常处于房屋和生命线工程的密集地方，通常情况下不允许采用比较经济的放坡开挖，且需要在人工支护条件下进行基坑开挖，为了确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全，必大力研究深基坑支护技术。

关键词：深基坑、处理措施、支护

1、工程概况

1、由勐腊县和达房地产开发有限公司开发的“金汇大厦、金汇园”商住楼小区工程，总建筑面积28686.2平方米，设1.5层地下室，金汇大厦副楼基础形式为独立柱+防水板基础，主楼为条形基础，金汇园为筏板基础；拟建场地为切削山坡形成，结合开挖地下室基坑，场地西边将形成几段边坡基坑，开挖形成的边坡高度+基坑深度有近16m，基本在6.0-15.85m之间。

2、基坑集排水施工

（1）、为确保下雨天施工顺利进行，根据基坑周边场地的实际情况，在基坑内底部沿护壁设8口集水井，井底低于基底1.5米，降水深度超过基底0.5米。

（2）、在基坑开挖过程中设多个超前集水坑进行集水，保证喷锚护壁工作的正常进行。

（3）、坑底集水井成孔采取人工挖孔的办法进行，同时进行排水沟施工。

（4）、排水：本基坑的排水利用场地周围条件，在基坑北、南边坑顶砌筑地面排水沟，要求不漏水不积水，往曼它拉路排入市政管网；污水须经沉淀池沉淀方能外排；应注意基坑内排水畅通，可采取挖臨时排水沟的办法疏散坑内积水。

3、喷锚护壁施工

3.1工艺流程

放线 →土方开挖→修坡→放锚杆点→锚杆施工→挂网喷混凝土→混凝土养护→锚杆注浆→钢腰梁制安、混凝土腰梁浇筑养护→锚索张拉锁定→边坡安全稳定观察→开挖下层

3.2施工前准备

1、组织施工人员学习施工组织设计。

2、维修好施工机械设备，并做好施工材料进场计划。

3、查明基坑周围地下管网及邻近建筑物基础位置及埋深、大小。

3.3修坡

1、喷锚工作面挖出后，应立即修坡，即便喷锚及时封闭土体壁。

2、每层工作面深度、坡度、坡底边线应接受施工员检查；

3、坡面应挖到深搅桩桩身，桩身表面无浮土，应掏出上层级左右喷锚面的钢筋。

5.4锚索、锚杆（土钉）施工

1、锚索为2sΦ15.24钢绞线制作而成，钢管锚杆为Φ48钢管制作的花管注浆，各种锚杆制作完成后需待现场施工人员检查合格后方能施工，锚索、钢筋锚杆采用潜孔钻机后喂入，钢管锚杆采用锚杆机直接冲击输送。

2、钢筋、钢管锚杆采用3Φ12钢筋对称绊焊连接；

3、钢筋、钢管锚杆尾部均采用Φ12钢筋焊接连接。

3、各土层工程地质特征分述

本场地地基土由上而下依次分为：1.素填土、2.全风化泥质砂岩、3.强风化泥质砂岩等三个单元岩土层。分述如下：

3.1.素填土：（Q4ml）：根据调查，填土时间大于5年，未经系统碾压，灰色、褐灰色，湿，成分以粘土为主，局部地段含碎石，松散，强度低且不均匀，高压缩性，厚0.50～3.50m。

3.2.全风化泥质砂岩（E2X1）：浅黄色、褐红色、暗红色，已风化成土块状，岩心土柱状，锤击无响声，间夹薄层岩，岩石风化强烈，节理裂隙发育，多被泥质填充，显砂质结构，中间层状构造。埋深0.00～3.50m，厚2.75～10.80m。

3.3.强风化泥质砂岩（E2X1）：灰褐色、红褐色、暗褐色，已风化成碎块状，岩心短柱状，ROD约为20-20%，岩石质量等级为v级，锤击有响声，间夹薄层泥岩，显砂质结构，中厚层构造，低压缩性。埋深3.2～12.7m，厚8.30～26.90m。

4、施工要求

1.基坑西南边放坡距离不够，需协调拆除围墙，同时此处有地下排污管道破裂漏水，需在周边做好有坡度的排水沟，把漏水排出场外。此外对本基坑边坡支护施工提出如下施工要求；

1、分层、分段（或跳格）开挖、分段支护；

2、第一排锚杆施工应注意避开相邻管沟线的情况，并加以必要标注。

3、所有锚杆接头、加强筋与锚杆应焊接牢固，锚杆注浆时要有一定的稳压时间，锚杆锚固段注浆应饱满，浆液不饱满应二次补浆。

4、土方开挖应充分考虑与支护体系紧密配合。基坑土方开挖本着“岛式开挖、分层、分块、随挖随支护、保持基坑支护体系安全”的开挖原则。根据各个刨面的具体支护形式，采取相应的开挖方案。

5、基坑开挖必须严格按照支护结构设计的要求用分层开挖方式进行。每层开挖高度小于等于3.0米，误差不大于0.2米，严禁超挖，并层开挖或倒挖，严禁夜间开挖坑壁工作面。

6、基坑开挖采用反铲式挖土机械开挖，人工修坡、清底作为辅助，在组织顺序上可先挖沿边护壁工作面（宽3～4米），后开挖中部土体。收坡道口应注意坚持分层高度，切记急躁，坡道口的土方可用小挖机转运或人工清挖（可用吊塔配合）；土方开挖必须与分层支护相互协调密切配合，并以服从护臂安全为准的原则进行。

7、各层锚杆的标高、间距、倾角（可在允许的范围内根据具体施工情况确定）等参数原则上要按方案施工图测放，第一层锚杆施工时，要特别注意周边情况，必要时可适度调整高度和倾角，防止破坏地下水管网和遇到建构筑物基础。

8、锚杆击入施工完毕，混凝土面层初凝后要及时进行锚杆注浆并养护。

9、上层锚杆注浆后，满三天龄期才准开挖下一层土方。

10、每层坑壁挖出后应及时进行锚杆施工和挂网喷混凝土支护，防止长时间暴晒或淋雨。

11、坑顶最大水平位移变形控制在支护深度的4%以内。

12、基坑回填之前，坑边5m范围内严禁堆放重物或重型机械碾压。

5、技术保证条件

1、进场原材料需有出厂合格证，并现场取样送试验分析试验，不合格品不得使用。

2、制定周密的基坑边坡位移观测方案，水平位移控制在基坑深度4%以内，根据位移观测的反馈信息及时调整支护参数。

3、制定严密的应急措施，遇有险情时按应急预案进行处理。

4、本基坑开挖后，坑顶5m的范围内不得堆放任何物品。

5、基坑形成后要尽快完成基础底板及地下室施工，争取早日回填土方，以免基坑边破壁长期暴露发生坍塌事故。

6、施工计划

（一）施工进度计划

被项目基坑支护施工有效工期80天，总工期90天，安排如下：

施工准备5天；正负0.00以上边坡喷锚施工60天；正负0.00以下基坑喷锚施工20天；收尾（含收坡）5天

（二）材料与设备计划

旋挖装机1台；110型潜孔钻机2台；70型潜孔钻机2台；100型锚杆冲击器1台；12m?空压机2台；灰浆搅拌机1台；注浆机1台；混凝土喷射机1台；锚索张拉机1台；钢筋调直机1台；电焊、氧焊设备3—4台；钢筋切割机1台；机修设备1套；其他配套设施1套

支护结构及施工工艺技术

（一）支护结构

根据场地工程地质和场地周边环境条件，我公司经过多方案对比，本着“安全、经济、快速”的原则，在技术可靠、施工便捷、经济、工期短的前提下，尤其是在仔细针对场地情况，兼顾业主方对工期和经济性的要求，采用“放坡或支护桩+锚索+槽钢腰梁货钢筋混凝土横梁（立柱）+钢筋（钢管）土钉墙喷锚支护”的复合支护方案；采用A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、B1、B2、B3共10个刨面进行分段支护，详见各基坑支护刨面图。

（二）施工工艺技术（技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收）

1、施工前准备

（1）场地平整，施工用水、用点沿基坑周边合理布置，每隔30米左右留出接头及配电盘。

（2）从地下室承台和筏板边缘线外推0.6米，按支护段落最短、去除阳角的原则修整直线，定为基坑底线；

（3）做好场地四周的防护围栏，沿基坑四周设置照明灯；

（4）根据基坑土方开挖平面分区要求，将人员、材料、设备分区安置好；

（5）按大样图加工好锚索、钢筋、钢管土钉。

（6）将Φ6.5圆钢调直，按开挖深度将圆钢切割好，制成钢筋网片。

2、清除障碍物

沿着开挖作业范围线清除影响施工的地上记地下障碍物。

施工安全保证措施

1、地表水控制及坑内给排水措施

（1）对坑顶地表做有效封闭，防止地表水渗入主体；

（2）部分段落坑顶设砖砌排水沟，收集地表水流向集水坑经沉淀后外排市政排污网管。

（3）基坑开挖到底后，沿着基底设300乘300～500排水沟和若干集水井。

2、基坑周边管线的保护措施

（1）、首先把基坑开挖范围内电缆、光缆及其他管沟线调查清楚，统一协调外移；

（2）、基坑四周地下管线、光缆、电杆、箱变等能外移，不能外移的线进行安全保护，并做好标记，记录好有关管沟直径、埋置深度、长度等数据，重点考虑加固保护，在施工时注意施工安全，以免破坏。

（3）、所设置的支护结构应严格控制坑顶位移，按二级基坑监测规范和报警值控制。严格控制坑外地面记周边建筑物的沉降和移位，发现变化速率增大时因提高观测和监测频率。

应急预案

1、方针与原则

坚持“安全第一，预防为主”、“保护人员安全优先，保护环境优先”的方针，贯彻“常抓不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。

2、突发事件风险分析和预防

为确保正常施工，预防突发事件风险发生，事前要有充足的技术措施准备、抢险物资的储备，最大程度地减少人员伤亡、国家财产和经济损失，必须进行风险分析和预防。

（1）、突发事件风险分析：

根据本工程地质情况及相对复杂的周边环境，在辨识、分析评价施工中危险因素和风险的基础上，确定本工程最大风险是大暴雨引起基坑壁面坍塌。

（2）、突发事件及风险预防措施

材料准备：开挖前准备足够优质木桩和手脚板，装土袋，以备抢险支护（打桩护坡法）；

降雨量过大引起基坑坍塌的预防措施：在进行现场平面布置时，考虑适当加大坡顶明排系统的能力，并加强管理 保持其畅通；施工现场仓库配备足够数量的潜水泵；及时获取天气信息，预先做好准备工作。

3、应急处理措施

（1）基坑位移監测超过警戒值

基坑开挖过程支护过程中或基坑开挖后进行地下室、基础施工期间，常常会存在一些超过基坑稳定设计计算的条件，造成基坑壁或周边出现开裂、沉降、土体变形计滑塌等险情（或超过基坑支护位移监测警戒值）。因此，在整个基坑支护施工期间，应加强基坑四周监测，切实做好变形观测计反馈制度，及时作出预警报告。

根据监测资料结果及现场情况，如发现基坑变形超过警戒值，或变形发展速率较大，变形曲线呈不收敛态势，则应及时研究采取如下措施：

A、立即停止挖土作业，立即调动挖土机回填土方反压该地段或采用砂包等压载方法反压坑脚，增大被动区压重，以防止变形急剧发展，带稳定后再分层实施喷锚加固；

B、通过清除坑顶周边堆置的砂石建材等施工设备及材料，减轻地面堆载；或视工地实际情况挖除坑顶一定范围内一定厚度的土层减轻坑壁自身土体重量等方法，尽量减轻坑顶主动荷重；

C、立即组织对危险地段进行二次锚杆加固拉锚措施。二次锚杆加固与原锚杆叉空施工，呈梅花形状，其长度视危险地段的滑移面裂缝而定；在第一排锚杆头设拉锚点，在滑移外面挖坑设拉锚桩，密度视情况而定，用Φ22钢筋做拉锚筋。

D、加大注浆量，增加锚杆拉拔力；

E、在基坑边击入Φ48竖向注浆花管，采用竖向注浆的办法加固坑边土体，同时用钢管、钢筋或槽钢等将注浆花管通过焊接连接一个整体；

F、在基坑内壁增设内支撑（角掌），支撑构件因地制宜，可选用钢筋混凝土构件或其他型钢。

G、加强险情段基坑监测，基坑变形稳定后，方能进行下一道工序施工。

（2）、周边建筑物不均匀沉降

基坑施工过程中，当监测发现周边建筑、构筑物产生不均匀沉降，且倾斜值接近警戒值时，应对建筑、构筑物沉降变形较大一侧进行地基注浆加固处理。

注浆加固选用竖向注浆锚杆，锚杆材料选用Φ48乘3.0mm钢管，锚杆注浆采用p.o42.5纯水泥浆，水灰比0.6，注浆水泥掺量30kg/m。

注浆时应设专人对周边建筑、构筑物、地表等进行巡查，避免对其造成损害及隆起变形等发生。

注浆锚杆初设0.3～0.5m，长度6m，应急处理中可根据检测结果及工程实际情况，加密注浆间距，加大注浆量或采取其他有效的加固措施。

4、结束语：

笔者仅向各位读者简述了目前在我国较为常见的几种深基坑处理方法，为设计及施工人员在较为相似的工程处理中提供参考意见。各工程人员应因地适宜在各项指标达标的情况下顺利的完成设计施工任务。

参考文献：

[1]国家标准（建筑基坑支护技术规程》（ JGJ 120 -2012）

[2]国家标准《建筑地基基础设计规范》（ GB 50007一2011）

[3]《钢筋混凝土结构设计》西安建筑科技大学编著，科学技术文献出版社