搅拌桩结合锚管在基坑边坡支护中的应用

宋培杨

摘要：通过工程实例，阐述搅拌桩结合锚管在基坑边坡综合支护中的应用，具有安全可靠、工期短、经济合理等优点。

关键词：基坑；搅拌桩；锚管；边坡支护

随着城市建设的发展，高（多）层建筑中基坑（地下室）建设相当普遍，必然涉及基坑边坡支护问题，就必须考虑何种边坡支护形式，才具安全可靠，经济合理，工期短等优点。本文通过结合工程实例，详细阐述搅拌桩结合锚管在基坑边坡综合支护中的应用。

1.工程概况

某智能电子产业厂房建设项目占地面积约191522m²，设置一层地下室，拟采用CFG桩复合地基，基坑面积约56860m²，基坑周长约928m。基坑内侧开挖深度4.40m～5.60m，基坑形状为近似正方形。

1.1工程地质条件

场地地层主要由人工填土、冲积的粉质粘土、粉细砂、中粗砂、粗砂组成，其中粉细砂以松散为主，层顶埋深2.60m～6.70m，层厚0.90m～6.10m。中粗砂以稍蜜为主，层顶埋深2.50m～14.70m，层厚1.60m～25.40m。下部基岩为灰岩。在开挖深度范围内，大部份为砂。

1.2水文地质条件

场地内地下水主要赋存于冲积砂层中，砂层为强透水层，下部强风化基岩透水性中等。钻孔静止水位深度为3.50m～4.80m，动态较稳定。

1.3基坑周边环境

场地西侧紧邻凤凰南路；北侧现为空地，以后连接B组团的地下室（不能采用锚管）；东侧为现有4层厂房，采用天然地基浅基础；南侧为原厂区内道路，距基坑边线最近距离约8.00m，周边地下管线较多。根据分析，基坑安全等级为二级，详见基坑边线平面图（图1）。

1.4土层力学参数

根据场地钻探资料和设计施工经验，各土层力学计算参数见表1。

2.基坑边坡支护

根据场地工程地质条件和基坑周边环境情况，从安全、经济、可靠出发，该基坑工程支护采用比较经济的双排止水桩+锚管进行支护。

2.1工艺原理

利用搅拌桩相互咬合形成水泥挡土墙兼作止水帷幕，由于水泥挡土墙抗拉强度低，对基坑而言作用在支护桩上的土压力较大，沿基坑高度方向设多排锚管作用于支护桩中部，以改善桩体受力状况，减小桩体内应力，实现安全屿经济f生的结合。

2.2基坑边坡支护结构设计

根据场地地层结构和周边环境，设计时将基坑周边划分为AB、BC1、C1C2、C2D、DE、EA区共六个区段进行计算，依计算结果，基坑支护结构如下：

（1）AB、BC1、C1C2、C2D区均采用双排搅拌桩+锚管进行支护，搅拌桩沿基坑边线设置，桩径φ500mm，纵向搭接150mm，桩间距为350mm；横向桩间距为400mm，搭接100mm，水泥土墙宽0.90m，桩长根据地质资料及设计计算，内排搅拌桩有效桩长不少于15.00m或进入不透水层100m，外排搅拌桩长为10.00m。设置三排锚管（AB段设置四排锚管），横向间距均为1.00m，倾角为15°；其中第一排锚管长度为12.00m，位置为-2.50m；第二排锚管长度为9.00m，位置为-3.50m；出土口第三排锚管长度为6.00m，AB、C1C2段第三排锚管长度为9.0m，位置为-4.50m；AB段第四排锚管长度6.00m，位置-5.50m。其中桩顶放坡一级，坡高2.00m，坡度系数1.0。详见图2。

（2）DE、EA区采用格栅墙搅拌桩沿基坑边线设置，桩径φ500mm；纵向搭接150mm，桩间距为350mm；横向桩间距为400mm，搭接100mm，水泥土墙宽度2.50m，水泥用量60kg/m，水泥采用P·042.5R普通硅酸盐水泥，根据地质资料及设计计算，其中内侧两排搅拌桩有效桩长不少于15.00m或穿过不透水层1.00m，外侧四排搅拌桩长10.00m，桩顶放坡一级，坡高2.50m，坡度系数均为1.0。见图3。

2.3排水系统

（1）本工程在基坑顶和基坑底设置排水沟，基坑底每隔一定间距（25.00m～30.00m）设置集水井。（2）搅拌桩顶的排水沟可以与施工场地的地表排水合并设置，并且要求对基坑护顶外的坡面或地面进行硬化处理，以防止雨水渗入到土体中。

3.施工工艺、要求

本工程分为搅拌桩及锚管两个施工阶段，在施工锚管前先施工搅拌桩。

3.1工艺流程

（1）搅拌桩施工工艺流程：施工准备→定位放线→桩机就位→两喷四搅成桩→桩机移至新孔位。

（2）锚管施工工艺流程：锚管加工→水钻打孔→气锤顶第一节锚管→焊接第二节锚管→顶管完成→注浆。

3.2施工要求

（1）采用测量放线定出搅拌桩桩位及每排锚孔的轴线及孔位。（2）施工前，做工艺性试桩，以确定各项目施工技术参数，其中包括：灰浆的水灰比、外掺剂的配方、转速和提升速度、灰浆泵的压力、输浆量等。（3）施工时，先施工深层搅拌桩，约7日后待深层搅拌桩达到一定强度进行土方开挖，开挖时分段分级，再进行锚管的施工。（4）锚管施工前定出孔位并作标记编号，孔位的偏差不大于100mm；錨管施工的倾角误差不大于±3。；注浆孔附近的面层混凝土应具有抵抗注浆引起的压力扩散作用。同时，注浆时应防止压力过大而影响到周边环境。（5）每段基坑边坡均设置2个沉降、位移观测点，定期观测，及时掌握边坡的沉降和位移量，指导基坑的支护及开挖工作。

4.结论

（1）本工程竣工后，通过了业主、质监的验收，实践证明本次工程的设计思路是合理的，充分了解现场的地质情况及周边的环境后，在安全可靠的情况下，对基坑的设计进行了分段的设计方案，设计方案是成功的。（2）搅拌桩结合锚管综合基坑边坡支护具安全可靠、设计理论先进、施工技术容易掌握、支护及时快捷等特点，与其他支护方式比较具有工期较短，造价合理的优点，是一种值得推广的基坑边坡支护技术。