高水位深基坑支护探究

邢晓飞　苏彩丽　王春彩

摘 要：文章以某工程为例，介绍了在高水头、黄河细砂的地质情况下深基坑的支护，详细介绍了土钉墙与钢管桩相结合的支护方案，为相关的工程施工提供依据。

关键词：深基坑支护；粉细砂；土钉墙

1 工程概况

某工程距离主干道约20米，南边15m为已建建筑，原地表为农田和坟地，经平整后，场地较为宽阔。该工程基坑面积约37732.35平方米，开挖深度为6.5米，开挖深度大、面积广。

2 地质情况

该工程地质情况第一层：粉砂，厚度2.0-3.4m，层底埋深2.0-3.4m，粘聚力为15Kpa，内摩擦角为23°。第二层：粉土，粘粒含量稍高，呈“软塑-流塑”状，该层土干强度低，韧性差，摇振易流动。厚度0.5-2.1m，粘聚力为7.1Kpa，内摩擦角为9.2°。第三层：粉砂，整体松散，局部稍密，厚度0.9-2.5m，层底埋深4.8-6.0m，粘聚力为10Kpa，内摩擦角为15°。第四层：粉土，厚度0.3-1.7m，粘聚力为7.9Kpa，内摩擦角为10.8°。

由于离黄河较近，地下水位较高，地下水量较大。雨季水位埋深约2m～3m，基本位于第一层，枯水期地下水位埋深约4m～5m，位于第三层。

3 基坑降水及支护

3.1 降水

降水采用管井井点降水和轻型井点降水相结合，本工程降水管井为直径300mm的无砂混凝土管，管井深度为20米，抽水水泵采用功率1.5kw，扬程为30米，抽水管径为50mm，排水主管径采用500mm双壁波纹管。基坑外管井降水点56个间距均匀分布，孔径300mm。基坑内管井降水点50个，孔径300mm，均匀分布、井深同基坑外管井，共计106口井。基坑外井位置距离基坑边缘约1.5米。

3.2 支护

考虑到该工程周边情况复杂，既有建筑不允许沉降（见图1），在选用基坑支护方案时。要充分考虑其安全性。并在此基础上，做到经济性。本工程采用综合支护形式，即在基坑南部和东部采用土钉墙支护形式，北部和西部采用大直径钢管桩支护。

3.2.1 土钉墙。土钉墙是利用在土体内部放入预应力土钉锚杆，使土钉锚杆和土体共同受力，保证边坡的稳定性。

（1）开挖。在进行基坑开挖时，在条件允许下，放坡1：3，并进行分层开挖。每一层开挖深度应按土钉计算间距进行，以保证图层的整体性。

（2）坡面。基坑坡面开挖完成后，应对铺面平整度进行修理，保证平整度在±2cm之内，同时，剔除表面松动的图层，保证面层的承载力。

（3）成孔。本工程成孔是用螺旋钻进行成孔，土钉墙孔垂直于坡面。每一层土钉间距分别为1.56m，1.28m，1.71m，1.71m。深度分别为8.63m，8.86m，8.45m，7.52m（见图2）。在进行钻孔时，每一个孔位偏差控制在±5cm之内，孔深保证在±10cm之内。成孔之后，进行孔底浮渣清理。

（4）灌浆。放入预应力钢筋，本工程使用的是HRB400钢筋。钢筋直径分别为20，25，22，18。钢筋的长度一般比孔深常20cm～30cm。钢筋放置完成后开始注浆，本工程采用水胶比0.45的水泥砂浆。在进行灌浆是，应防止砂浆冲击力对钢筋的扰动，即保证钢筋在孔的中间位置，保证钢筋在使用时不会被锈蚀。

（5）复喷。等土钉孔内砂浆强度达到要求后，对坡面进行绑扎钢筋，钢筋为φ6，间距为250mm。钢筋网绑扎完毕后，进行复喷。复喷砂浆水胶比为0.5，喷射厚度为6cm。并进行及时养护，防止开裂。

（6）预应力张拉及锚固。等面层砂浆强度上来后，对土钉进行预应力张拉，预应力值在12KN～54KN之间。张拉后，用工字钢对土钉进行锚固，并把土钉连成整体。

3.2.2 钢管桩。由于该基坑北部毗邻城市主干道，车辆较多，振动较大，且受到市政管网的影响，不能放坡，故该支护形式采用钢管桩支护（见图3）。钢管直径约为60cm，壁厚约5mm。采用振动锤打压。埋入图层深度约5m，上部与基坑持平，钢管桩在布置时紧密排列，避免钢管间隙的土坠落。同时距基坑底部约2m位置用槽钢进行连接，增加钢管桩的整体性，槽钢外侧用相同的钢管进行支撑。

3.2.3 井点回灌。在基础施工完毕后，及时井点回灌，防止地下水漏斗对既有建筑物造成的沉降。

4 结语

某工程在施工期间没有出现边坡失稳现象，同时对既有建筑物和主要交通线没有造成较大影响。这为同类工程的施工提供了依据。

参考文献

[1] 陈祥福，许溶烈，陈伟.面向二十一世纪的中国深基础工程[J].建筑技术开发，2001，28（01）：2-6.

[2] 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）[S].

[3] 混凝土结构设计规范（GB5001-2002）[S].