实例探析深基坑多种支护形式的应用

邹杰斌

摘要：在建筑深基坑施工中，应根据建筑场地地层、地下水和周围环境的不同，合理地采取多种支护形式。此文介绍了新安商城地下岩基坑采取多种支护形式的应用效果。

关键词：基坑支护；多种支护形式；施工

某工程建筑面积38326m2，占地面积8458m2，采用框架- 剪力墙结构，工程分主楼与裙楼两部分，地下1层，主楼地上5层，裙楼地上3层。基础采用桩-筏基础，基础底面开挖深度- 8.5m。该工程地下水为第四系孔隙潜水，勘察期间测到水位埋深为4.5m～6.8m，地下水年变幅1.6m 左右，地下水对混凝土无侵蚀性，基础开挖时实测水位在-5.6m左右。

根据本工程不同地段及周围环境的不同因素，采用3 种不同的基坑边坡支护形式。

1 简易土钉墙支护边坡

1.1 支护方案

本基坑的南北面采用简易土钉墙支护边坡施工，基抗1︰1.05 放坡，坡面满铺?6@250×250 钢筋网，喷C20 细石混凝土10cm厚，采用?10 钢筋（L=500mm）作为锚固钉。

1.2 施工方案

土方边坡修整好后，埋设控制混凝土厚度的标志，按设计要求编持?6@250×250 钢筋网，?6 钢筋接头采用焊接。自基坑坡肩外1500 插入锚筋?10 锚固钉，间距纵向、横向1m，梅花型布置，?10 锚筋同钢筋网焊接。混凝土配合比为水泥︰砂︰石屑=1︰2︰2，喷射细石混凝土10cm，喷射应连续进行，随搅拌随喷。喷射顺序为自上面下，喷头与受喷面距离宜控制在0.8m～1.5m 范围内，射流方向垂直指向喷射面。但在钢筋部位，应先喷钢筋后方，然后喷钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。为保证喷射混凝土厚度达到规定值，可在边坡面上做标志，在继续进行下步喷射作业时，应清除预留施工缝结合面上浮浆层松散石屑，喷射厚度误差不超过±3mm，喷射终凝2h 后自然养护7d。

2 加强型土钉墙支护边坡

2.1 支护方案

根据现场情况，为保证基坑西边临近住宅建筑物的安全，考虑基坑外部需留施工用地，设计地面均布荷载25kPa，设计开挖深度为- 8.5m，坡面坡度1︰0.25，采用预应力锚杆加强型土钉墙边坡支护方案。

2.2 锚杆施工

2.2.1 ?25 锚杆施工

?25 锚杆共六层，横向及竖向间距为1.5m，上下梅花型布置。锚杆的长度误差不超过±200mm，角度误差不超过±20mm。

土方施工时，挖方应配合锚杆施工，每次开挖的深度应和该处锚杆的垂直间距相对应，即每层开挖土方深度比设计锚杆低500mm。采用XY- 1 型锚杆机作业成孔，孔径120mm；成孔后，锚杆筋每隔20m 设置一个定位支架，以保证土钉包裹在锚体中；注入水泥浆，使杆体与浆液凝固成一整体，水灰比为0.45～0.50，注浆方式为高压注漿，孔内充盈系数不得小于1.2，水泥浆体强度不得小于20MPa；注浆机采用HB-80 注浆机，注浆管采用?25塑料管，绑在杆体上放入距孔底100mm处，与高压注浆管相连，自孔底向外灌注；随着砂浆的灌入，应逐步地将灌浆管向外拔出直至孔口，但灌浆管管口必须低于浆液面。注浆完成后浆注管全部拔出，并及时补充浆液。

2.2.2 钢筋网施工

沿锚杆筋横向设置?16 二级加强筋，长0.5m，纵向设置?16 斜拉结筋，?16 加强筋纵横交叉，交叉点处与?25 锚杆筋压紧焊接。?16 钢筋搭接采用单面焊接，网格尺寸250mm×250mm。?6 钢筋接头采用焊接，钢筋网宽度为5.0m 为宜。上下长度和基坑每步开挖深度相匹配，基坑底部用1.5m 长、?25钢筋打入土中固定钢筋网，钢筋间距1.5m，做钢筋底部保护层。

2.2.3预应力锚杆施工

预应力锚杆在- 2m 和- 5m 处设置两道，锚杆自由段的长度为3m，锚固段的长度为18m。锚杆施工时，孔位要按设计高程和间距放出，按15°角对好孔位，钻孔水平方向距垂直方向误差不宜大于100mm，锚杆偏斜度不应大于3%，成孔后将相应锚杆杆体连同注浆管投入孔底，杆体上绑上?120 塑料导正支架，3m 一组，然后开始注浆，第一次注浆排出孔内泥浆，注满后封孔，等水泥浆初凝时，再进行第二次注浆。预应力筋锚固端的承压板采用通长的25 号槽钢形成腰梁，在腰梁与喷射混凝土面层之间放置木楔子对腰梁予以调整。杆体水泥浆凝固7d后进行预应力张拉，正式张拉前，应取设计拉力的10%～20%，对锚杆预张1～2 次，使各部位接触紧密。正式张拉宜分级加载，每级加载后恒载3min，记录伸长值，张拉到设计荷载，恒载10min，然后卸载至锁定荷载，固定在承压板上。

3 桩锚支护边坡

3.1 支护方案

基坑的东面，尤其是东面靠近李鸿章故居，为重点文物保护建筑，新旧建筑物之间只有1.5m，采用钻孔灌注桩加锚杆复合支护方式。打护坡桩时紧贴原建筑物基础边缘，经计算采用桩径1000mm，间距1200mm，桩深20m，桩顶部采用600×1000冠梁相连，在-2m、-5m 处设置两道预应力锚杆。

3.2 施工方案

桩基成孔采用SPC 型回转钻机，钻头直径为1000mm。在桩位埋设6mm～8mm厚钢板护筒，内径比孔口大100mm～200mm，埋深1.0m～1.5m。同时挖好排泥槽、泥浆池等，达到设计孔深后换冲渣，将泥浆重度控制在1.2，井内沉渣厚度小于100mm。达到设计孔深要求后提升钻具，对孔深验收合格后，立即放入钢筋笼，并固定在孔口钢护筒上，使在浇筑混凝土过程中，不向上浮起、也不下沉。钢筋笼下完并检查无误后，立即浇筑混凝土，间隔时间不应超过2h，以防泥浆沉淀和塌孔，必要时进行二次清孔。混凝土灌注采用导管法在水中灌注，灌注前在储料斗与导管间放好球胆、隔水塞和盖板，将料斗拉起至预定高度，导管底距孔底距离控制在0.3m～0.5m。应用足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下0.8m 以上，导管埋深宜为2m～6m，严禁导管提出混凝土面，应用专人测量导管埋深及管内混凝土面的高差。单桩混凝土灌注时间，一般控制在45min以内，混凝土充盈系数不得小于1.0，也不宜小于1.3。

4 降排水系统设置

①基坑四周采用管井降水，共设置26 眼，井深12m。

②基抗喷射混凝土坡面埋设?50mm 水平塑料渗水管，长50cm。插入土层40cm，内填滤水材料，将其插入边缘土体，间距3m×3m。

③为排除积聚在基坑内的渗水，距基坑坡70cm～120cm，设置排水沟及集水坑。

④沿基坑坡顶四周砖彻240mm×240mm 的挡水檐，边坡顶护坡混凝土宽度为1m，周边均匀布置。

5 监测

为保证支护结构的安全可靠及其对相邻建筑物不造成有害影响，在基坑周围及相邻建筑物处设置14 个水平位移和沉降观测点，在每层开挖及支护后进行适时跟踪监测，每步开挖监测一次，支护完成后，每星期观测一次，直到回填土完成为止。监测结果表明，沉降量最大处为基坑东边紧邻的李鸿章故居1.5mm，水平位移边坡最大处为基坑西边住宅区6mm。竖向沉降及水平位移均符合设计要求，保证了基坑边坡的稳定和相邻建筑物未受到有害影响。

参考文献

【1】李继业.深基坑支护存在的问题与研究方同[M].北京：中国建筑工业出版社.2006.

【2】GB50204-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

【3】林树枝，何庆丰主编.深基坑支护技术.中国水利水电出版社，1999年