深基坑工程复合支护技术及其应用研究

郝振华

(内蒙古建筑职业技术学院，内蒙古呼和浩特　010070)

深基坑工程复合支护技术及其应用研究

郝振华

(内蒙古建筑职业技术学院，内蒙古呼和浩特010070)

摘要:结合呼和浩特市某住宅小区二期工程的实际工况需求，在基坑不同部位设置了排桩或排桩+锚索混合的支护形式，并阐述了基坑支护的设计方法，通过基坑监测表明，该支护方式各监测点累计沉降、位移值均在允许范围内，支护方案符合安全性要求。

关键词:基坑支护，锚索，排桩，施工，注浆

0　引言

基坑支护工程是指为了保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的工程。基坑支护工程是个临时工程，但又与地区性有关，不同区域地质条件其特点也不相同，设计时必须参照本地区地下土层的分布情况，不同地质分布、不同的地下水埋置深度，选取的方案就不尽相同，必须针对基坑四周根据不同的环境情况和地表受力情况设计专门的支护方案。

1　基坑支护加固原理分析

基坑开挖采取的支护方案多种多样，有锚索支护、排桩支护、地下连续墙支护和土钉墙支护等，不同的支护方法其原理不尽相同，下面介绍一下其原理:

1)排桩支护原理。基坑临空面形成后，由于边坡在自重应力下的内部材料抗剪强度不能维持自身稳定，侧壁土体有向临空面滑移的趋势及沿某一圆弧破坏面破坏的趋势，打入排桩后，排桩作为挡土结构承受了来自侧向的主动土压力作用，从而阻止了侧壁土体向基坑方向的位移。

2)地下连续墙的支护原理。地下连续墙是一种大截面的侧向受荷桩，大部分是按照悬臂梁的计算方法进行设计的，主要依靠单桩深层锚固和相对刚度以及多桩联合形成的土拱效应来抵抗滑体的推力，增加整体抗滑的能力和抗渗性。

2　支护方案的选择

根据呼和浩特市某住宅小区二期工程基础埋深情况、场地地下水情况以及基坑周边建筑物与荷载情况，充分考虑基坑变形、影响施工安全的因素、降低施工造价、缩短施工工期以及保证主体结构施工空间。我们针对本场地的场地条件、技术要求、开挖深度、荷载大小，把基坑四周分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ四个区域，如图1所示。

图1　基坑区域划分平面图

主要有排桩和排桩+锚索两种支护类型对本工程进行支护，方案如下:基坑Ⅰ区域(北侧坡段)采用排桩+锚索支护。基坑Ⅱ区域(东侧坡段)采用排桩+锚索支护。基坑Ⅲ区域(南侧坡段)采用排桩+锚索支护。基坑Ⅳ区域(西侧坡段)采用悬臂桩支护。

锚索在注浆张拉后，土体有背离基坑边坡方向的反作用力，在这个力的作用下，可以增加土层抗剪强度，相当于给土体施加了预应力，用来抵抗土体下滑的压力以及承受外部荷载;同时，锚索孔道里的注浆体硬化后，可以把地层牢固的锁紧，改善土体结构，增加土体稳定性。

基坑开挖后，所形成的坡面上部的土体在自重力的作用下，有向下滑动的趋势，会在坡角处形成滑动面，失稳下滑。在基坑周边设置排桩后，排桩堆基坑侧壁起支挡作用，从而防止土体下滑。

3　支护方案设计

3.1Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ区域排桩+锚索支护方案设计

Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ区域自然地坪－1.5 m以下为排桩+锚索支护方案，锚索均为两层，自然地坪下－1.5 m范围内按照1∶0.3放坡，面层采用钢筋网片φ6.5( HPB235) @ 250×250，喷射C20细石混凝土，厚度80 mm～100 mm。

Ⅰ，Ⅲ区域桩数各43根，桩径800 mm，桩间距1.60 m，桩长14.80 m，桩顶位于自然地坪下－1.50 m。冠钢筋笼长度14.8 m，直径700 mm，截面为900 mm×600 mm。桩体和冠梁混凝土强度等级为C25，坍落度180 mm～220 mm，保护层厚度50 mm。

Ⅱ区域桩数61根，桩径800 mm，桩间距1.60 m，桩长14.80 m，桩顶位于自然地坪下－1.50 m。冠钢筋笼长度14.8 m，直径700 mm，截面为900 mm×700 mm。桩体和冠梁混凝土强度等级为C25，坍落度180 mm～220 mm，保护层厚度50 mm。

1)排桩施工工艺。根据地质条件、桩的情况，排桩采用旋挖钻机进行施工。旋挖钻机的具体施工方法如下:放线定桩位→钻机就位→成孔→钻机移位→吊放钢筋笼→灌注混凝土→养护。

2)锚索布置。锚索设计:Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ区域锚索杆件采用抗拉强度为1 860 MPa的预应力钢绞线加工而成。共设2排锚索，第一排设在自然地面以下3.5 m。第二排距以及排横向间距1.6 m，纵向间距3.5 m。杆体制作应在现场平坦开阔地进行，必要时地下铺塑料布，根据锚索设计杆体长度用砂轮锯切断，根据锚索所用根数每隔2.0 m用火烧丝跟隔离架绑扎在一起，隔离架用1寸半的硬塑料管加工而成，钢绞线夹在缝隙里，非锚固段套上φ5软塑料管，两端用胶带密封，杆体下端用胶带缠紧，以便入孔底。

3.2Ⅳ区域排桩(悬臂桩)支护设计方案

自然地坪－1.5 m以下为排桩(悬臂桩)支护方案，面层采用钢筋网片φ6.5( HPB235) @250×250，喷射C20细石混凝土，厚度80 m～100 mm。自然地坪－1.50 m以下为悬臂桩支护，直坡。

排桩设计:Ⅳ区域桩数70根，桩径800 mm，桩间距1.40 m，桩长17.80 m，桩顶位于自然地坪下－1.50 m。钢筋笼长度17.80 m，直径700 mm，冠梁截面900 mm×700 mm。桩体和冠梁混凝土强度等级为C25，坍落度180 mm～220 mm，保护层厚度50 mm。排桩施工工艺与Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ区域相同。

3.3面层

1)钢筋网片铺设。钢筋网片φ6.5( HPB235) @ 250×250，现场绑扎而成，钢筋网之间的搭接可采用焊接或绑扎，焊接接头要错开50%布置，单面焊接搭接长度应大于钢筋直径(φ6.5)的10倍;绑扎接头要错开50%布置，搭接长度应大于30倍钢筋直径(φ6.5) ;基坑面上、下段钢筋网搭接长度不小于30 cm。

2)喷射混凝土。面层喷射C20细石混凝土，分两层喷射，厚度80 mm～100 mm。坡顶喷射混凝土，宽度不小于1 m。喷射混凝土气压控制在0.6 MPa左右，气压太大或者太小都会影响喷射混凝土质量。喷射时喷头与受喷面应尽量垂直，并保持在0.6 m～1.0 m的距离。喷射自下而上进行。拌合混凝土水泥、砂、石、水用量严格按照施工配合比称好各自重量，坍落度、强度不合格的混凝土不得喷射。

4　基坑监测

本工程的安全问题应引起高度的重视，在基坑四周以及现有建筑物周边设置多个观测点，及时对支护结构的变形和临近建筑物的沉降进行了监测，根据监测数据，画出基坑侧壁和周边建筑的变形曲线，分析曲线峰值，如有突然变化较大数据，立即启动应急预案，做出应对措施，确保基坑及周边建筑、道路的变形在规定范围之内。监测结果表明，各监测点的位移、累计沉降数值都满足控制要求，施工过程中对周边已有建筑和管线无不良影响，符合安全可靠性要求，可见本工程采用的支护方法是合理的。

5　结语

从最初收集工程勘察资料，了解本工程结构类型、基础埋深，测量基坑具体位置，踏勘周边建筑物与基坑边缘距离，到初步拟定设计方案，各个设计参数计算，整体稳定验算、抗隆起验算，对比论证，选择最优设计。

本工程基坑支护设计方案经过单位领导审核、批准，经过专家论证合格后，用于工程施工。施工过程中严格控制开挖深度、桩基础钢筋笼焊接、混凝土灌注质量、面层喷射混凝土厚度、锚索张拉力等关键工序的主控项目。基坑支护设计、基坑支护施工等各个阶段所有项目全部合格。

参考文献:

［1］JGJ 120—2012，建筑基坑支护技术规程［S］.

［2］周松涛.深基坑支护施工技术探讨［J］.中国新技术新产品，2012，4( 10) :29-31.

［3］谭启森.浅谈深基坑喷锚支护施工技术［J］.中国城市经济，2011，11( 14) :11-13.

［4］顾凤祥，许宝田.深基坑支护结构数值模拟［J］.中国水运(下半月)，2011，6( 8) :33-34.

［5］黎春盛.论建筑深基坑挖土施工技术分析［J］.科技信息，2011，9( 17) :18-21.

On composite support technique of deep foundation pits and their application

Hao Zhenhua
( Inner Mongolia Technical College of Construction，Hohhot 010070，China)

Abstract:Combining with the construction demands in the second-phase project of some residential complex in Hohhot，the paper allocates the campshed or campshed + anchor cable at different parts of the foundation pit，illustrates the design methods for the foundation pit support，and proves by the foundation pit supervision the total sedimentation and displacement value of the supervised points of the support，so it adheres to the safety demands for the support scheme.

Key words:foundation pit support，anchor cable，campshed，construction，grouting

作者简介:郝振华(1996-)，男，学生

收稿日期:2015-11-25

文章编号:1009-6825( 2016) 04-0066-02

中图分类号:TU463

文献标识码:A