安宁太平镇某深基坑支护技术研究

2018-02-15张小凌李海侠姚明波孙东哲王海东

建筑机械化 2018年7期

杨帅，张小凌，李海侠，姚明波，孙东哲，王海东

（1.昆明理工大学国土资源工程学院，云南昆明 650500；2.云南省地质工程勘察总公司，云南昆明 650500；3.中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司，云南昆明 650500）

近些年来，随着工程建设规模的日益增大，人们就其质量的要求也随之增高。本文就不同地基土条件下深基坑的建设，通过对其设计要求以及工程区域概况进行分析研究，得出最利于该土层条件下的基坑支护技术，对相似地质条件地区工程建设有一定的借鉴意义。

1 工程概况

拟建工程位于昆明市安宁太平镇，东侧方盘龙江，离太平新区奥林匹克大道较近。原始地形图显示，场地地势总体北高南低。基坑北侧距为待建规划道路，目前为空地，现场存在一围墙，在基坑开挖范围以内；基坑南侧距石坝水库50m；基坑西侧距已建建筑物3～7F，距基坑开挖1.32～10.79m；基坑东侧为堆土场，基坑东南侧为该项目办公驻地（2～3F活动板房）。根据场地地形，该工程设定地下室筏板底板厚300mm，垫层厚100mm，基坑开挖深度约为1.15～14.0m。基坑开挖线为地下室轮廓线，基坑支护周长为1 799.29m（以放坡顶线计），地下室分台交接处，支护长度为807.26m。

2 地基土条件

根据本次钻孔深度范围揭露，该场地自然地面以下35m深度范围内的地基土主要由第四系人工堆积层（Q4ml）素填土；第四系冲残坡积相沉积层（Q4dl+el）粘性土层；中生代侏罗系中统上禄丰群湖（河）相（J2）泥岩（俗称滇中红层）组成。按照地基岩土的成因及状态可分为素填土、粉质粘土、全风化泥质砂岩及强风化泥质砂岩。

3 支护施工方案

3.1 基坑降排水方案

该工程基坑地质条件相对简单，这对基坑支护稳定性有利。该场地土层均为微透水层或弱透水层，且地下水位较浅，这对基坑止水有利，止水难度不大。因地下水位接近于基坑底部，再各剖面上设置一定数量的泄水孔，基坑护壁上均采用挂网喷射混凝土。为防止地表水入坑，坡顶及坡面进行挂网喷射混凝土封闭，坡顶封闭面需距离基坑顶1m以上，无条件时应封闭至建筑物或构筑物边缘处。坡顶设置300mm×300mm的截水沟进行排水，坑底设置300mm×300mm的排水盲沟。基坑在开挖施工过程中，坑内一般采用随挖随降（挖坑集水、排水、抽水）的降水措施，当其见底后，在基坑周边应布置一定数量的集水井与排水沟，以保证坑内的干燥作业。

3.2 支护方案

基于场地地基土层条件、工程地质特点分析以及结合建设单位关于此工程施工计划，现采用“∅800旋挖钻孔灌注桩+放坡+预应力锚索+挂网喷射混凝土”的支护形式，地下室范围线距离坡脚线1.5m。

1）开挖前准备工作在对此次研究场地进行开挖前，首先应对基坑周边构筑物基础、地下管线等的布置情况进行了解分析，并采取必要可行的避让、保护或加固措施。此外，对研究场地废弃的建筑垃圾及堆土进行清理（整平至设计标高），形成施工工作面。

2）旋挖钻孔灌注桩的施工本次支护桩所用材料采用桩径∅800mm，桩身混凝土C30。此外，施工前应该保证钻孔场地应平整坚实、制造、埋设(下沉)护筒，其内径应大于设计桩径20cm、开挖泥浆池、沉淀池及配备泥浆搅拌和排水清渣设备。钻进时，其钻头应该对准十字丝交点。钻进过程中，由于其使用的是化学泥浆进行护壁，因此其进尺应该符合设计要求，一般将其控制在50cm左右，并尽可能的重复利用。在钻进过程中应经常使用相关仪器对孔深进行测量，并对照该地区地质图随时对钻进技术参数进行调整，达到设计孔深后应及时清孔、提钻。当前面工作以及成孔质量检查完毕后，应进行钢筋笼及导管的安装。钢筋笼骨架进入孔口后，将其扶正缓慢下放。钢筋骨架的保护层，采用水泥砂浆圆柱形垫块，中间用绑丝与钢筋系在一起。砂浆垫块按竖向每隔2m设一道，每道4～6个。对导管进行安装时，应首先进行密封检验。当导管和钢筋笼安装完毕后方可进行水下灌注混凝土。此外，首次灌注，导管埋入混凝土的深度应不少于1.0m，水封全过程中拆除导管时应保证导管底埋入混凝土的深度保持在2～6m之间，严禁中途将导管提出混凝土面。水封混凝土应连续灌注，中途不得停顿。混凝土的坍落度宜控制在18～22cm之间。水封前应对混凝土质量、运输机具和导管进行检查、维修、保养和试压，确保其正常运转。混凝土灌注高度应高于设计桩顶0.5～1.0m，使凿除桩顶浮渣、浮浆和松弱层后，设计桩顶以下全部混凝土的质量能够得到保证。

3）坑顶∅48钢管土钉的施工其施工时采用钢管锚杆体为∅48δ3.0钢管。将其使用专门的机械直接打入土体，锚杆注浆为P.S.32.5水泥纯水泥浆，水灰比为0.5；锚杆采用一次压力注浆工艺施工，注浆压力为0.40～0.60MPa。此外，注浆时应注意观察基坑周边地面情况，防止喷浆、漏浆发生。

4）上部放坡段支护放坡段，面层混凝土强度等级为C20，面层厚度为80mm（以不露钢筋为准），喷射混凝土原材料采用P.S.32.5矿渣硅酸盐水泥，喷料应搅拌均匀，随拌随用，坡顶反包不小于1m。坡面钢筋网搭接采用搭接焊，网与网之间点焊连接或用铅丝绑扎连接，坡面应平整、表面无浮土，应掏出上层及左右喷锚面的钢筋。坡面锚钉应与网筋点焊连接。

5）预应力锚索施工施工所用预应力锚索必须是正规厂家生产，且有出厂检验合格证书。此外，锚索在正式施工前必须进行张拉试验，并将试验结果及时通知设计人员，以确认或调整锚索设计长度。锚索注浆采用自孔底向上压浆技术，灌浆至浆液从孔口返出为止，注浆采用水灰比0.5的水泥浆。水泥使用P.S.32.5号水泥，注浆水泥用量大于80kg/m。外加水泥用量的0.05%的三乙醇胺早强剂。