深基坑边坡支护方案比选与施工技术

王楠

江西省勘察设计研究院厦门分院（361000）

深基坑边坡支护方案比选与施工技术

王楠

江西省勘察设计研究院厦门分院（361000）

文章以某住宅楼为例，对深基坑施工支护方案进行了比选，并对具体施工技术展开了探讨，希望对我国相关领域的全面发展起到促进作用。

深基坑；边坡支护；方案比选；施工技术

1 工程概况

1.1 工程简介

某住宅楼共35层，其中地上32层，车库以及超市位于地下3层中，3层裙楼位于该建筑的东、南两个方向，拥有筏式基础。不规则梯形是基坑平面的特点。长度为125 m、宽度为98 m，开挖深度15.00~15.52 m，工程安全等级为一级。

1.2 基坑周边环境

基坑位于交通主干道的东、南两侧，道路宽度较大，80 m和60 m分别为红线宽度，因此道路对面建筑不会受到该基坑工程施工的影响。多条光缆管线、通信管线以及供电管线等位于交通主干道辅路以外。同地下室有15~18 m的距离，改迁这些管道和管线的工程量较大，施工难度较高。如果施工过程中，出现严重的地面沉降问题，将对这些管道和管线的安全性造成威胁。在该建筑施工过程中，施工用地位于基坑西北两侧，但是工程临时道路和管道被设置于地下室外墙10 m外，放坡开挖条件并不存在于基坑四周。

1.3 工程地质和水文地质概况

该工程施工场地宽阔、平坦，481.58~482.33 m为地面标高取值范围。建筑工程的地下水分两种类型:裂隙水和空隙型潜水。施工区域的地下水主要补给方式为自然降水，在雨季通常会产生3.00~ 5.00 m的地下水位，枯水季节为6.00~8.00 m。

2 基坑开挖边坡支护方案比较

2.1 边坡支护方案比较

咬合桩、钻孔桩、间隔钻孔桩及下部钻孔等是深基坑边坡支护施工过程中的主要方法。在实际施工过程中，如果使用复合土钉墙支护方案，整个工程成本相对较低，同时施工过程中，振动相对较小，不会产生严重的噪声污染。应用这种方法施工，沉降现象在周围地面中相对较小，不会对当地环境以及生态造成严重的破坏，因此，在本次施工过程中，这将成为最佳的边坡支护施工方案。

该工程的建设用地位于基坑西、北两侧，当地已经开工的建筑及场区道路同基坑施工地点距离相对较远。因此在对边坡支护方案进行确定的过程中，应以复合土钉墙边坡支护为主。

2.2 边坡支护设计

在对支护方法及参数进行确定的过程中，可以应用以下方法:

第一，将两层复合土钉墙边坡支护方案应用于基坑的西、北两侧（如图1所示）。

图1 基坑西侧、北侧复合土钉墙边坡支护方案图（单位:mm）

1∶0.3坡度的二级放坡应用于基坑中，地面以下首层拥有7.00 m的深度，第二次同基坑底部相连，2.50 m宽的台阶是两层之间的距离，7.00 m为放坡宽度。1 200 mm和1 000 mm为土钉的竖向和水平间距，梅花形是布置土钉的主要方式。钢筋土钉应用于最上边和最下边的两侧中。混凝土被应用于边坡护面中，其型号为C20，喷射厚度为100 mm，8＠150×150（mm）为钢筋型号，将2根水平加强筋用于每排土钉孔处，加强筋的钢筋级别为Φ12HRB335。钢筋混凝土矩形板在土钉头中的厚度和大小为150 mm和600 mm×600 mm，在预制的过程中，混凝土型号为C30，并将单层钢筋设置于其内部，型号为12＠100×100（mm），对钢筋进行预留，并将其同土钉进行焊接，封头时应对混凝土进行应用。

第二，将复合土钉墙应用于基坑的东、南方向上部结构中，将间隔钻孔桩应用于下部结构中（如图2所示）。

图2 基坑东侧、南侧边坡支护方案图（单位:mm）

在支护基坑上部5 m处位置时，应对复合土钉墙进行应用。复合土钉墙支护段在放坡的过程中，坡度应控制在1∶0.3，1.50 m为放坡宽度。基坑西、北方向上支护操作过程中，使用支护的方法同复合土钉墙支护段中的土钉头、布置、土钉种类等参数一致。在对基坑下部进行支护的过程中，应使用间隔钻孔桩，其长度为1 200 mm。混凝土浇筑过程中，嵌固入岩的桩深为3.500 m，使用C35混凝土浇筑，冠梁大小为1 200 mm×1 000 mm。将3束钢绞线锚束设置在每根钻孔桩沿桩长方向上，其长度为515.2 mm，其中第一束设置在冠梁中心，第二束和第三束设置在第一束下3.00 m处。钢绞线强度等级1 860 MPa，其拥有25.00 m的长度和7.00 m、18.00 m的自由段长和锚固段长。

3 降水设计

井点降水方案应用在降水设计中，共24口降水井设置在基坑周边。其中有水位观察8口，应同降水井做有间隔的布置。同时回灌井有12口，设在降水井外侧，最小6 m的距离。其中降水井应有18 m的深度，23 m为井距；在基坑每边设置2口水位观察井，深度为16 m。降水试验应在基坑开挖前14 d进行。首先应进行地下水降水处理，距离为2 m，对地面沉降进行观察，如果未发现沉降现象，应继续向下降水，直到降至设计水位为止；反之，则应立即停止降水，并对降水设计方案进行调整。

4 施工监测

4.1 施工监测方案

管道和管线沉降、地面沉降基坑水平位移及地下水位等是基坑施工过程中的主要监测内容。实际监测过程中，应将16个观测点设置于基坑周边，观测点同基坑上口边缘之间应当保持1 m的距离。同时，设置5个观测点在基坑的每条长边上，设置3个观测点在基坑的每条短边上。将水平位移观测点分别设置在基坑的东南方向位于钻孔桩桩顶处；地面沉降观测点应设置在基坑东、南方向的管道和管线上，随时掌握管道、管线的沉降情况，对地下水位进行观测的过程中，应注意观测基坑周边的水位观察井。

4.2 简要实测资料

在施工的过程中，经过实测得出，12.6 mm和8.6 mm分别为基坑上口的最大和最小地面沉降量；54.3 mm和27.6 mm为最大和最小水平位移；6.5 mm≦0.001 h为桩顶最大水平位移，其中地面以下桩长应用h来表示，其单位为m。以基坑开挖面为基准，其以下0.5 m为地下水位。在实际施工中，管路以及管线在基坑附近并没有产生破坏或断裂的问题。

5 结语

综上所述，文章从实际深基坑边坡支护施工案例出发，对具体的支护方案进行了对比选择，同时，也对施工过程中的重要施工技术工艺展开了探讨。实践证明，综合应用间隔钻孔桩和复合土钉墙的方式展开下部和上部基坑支护施工，不仅可以将该环节施工的成本降到最低，同时也有助于提升工程质量。在施工中，必须提升复合土钉墙设计的合理性,通过加大对施工技术的控制力度，来保证工程的进度和质量，希望对我国建筑工程施工领域的全面发展起到促进作用。

[1]高旗,李欢秋,袁培中,等.中国武汉劳动力市场大楼深基坑边坡支护设计与施工[J].岩石力学与工程学报,2016,21(6): 919-922.