白银市区饱和砂土基坑支护方法浅谈

魏国华

（甘肃省有色金属地质勘查局白银矿产勘查院，甘肃 白银 730900）

白银区地处祁连山脉北山东端和陇西黄土高原西北边缘，地貌上属低山丘陵地带。近年，白银区年降水量增多，大多集中在雨季，城区地下水分布区域范围和含水层厚度都有变大的趋势，且地下水主要分布在第四系冲洪积层中，部分区域含水层主要由粉细砂组成，饱和粉细砂地层施工中易产生流沙、管涌现象，且具有高灵敏度、触变特性，在动力作用下，极易造成土体失稳破坏或变形。正确的支护方法不但可以起到基坑边坡的支护作用，还可以有效止水，既安全又经济[1]。以白银鸿森商业广场建设项目基坑支护工程为案例，论证白银区有饱和砂土层的深基坑合适的支护方法，既能起到支护作用，又能起到截水作用，安全又经济。

1 工程概况

拟建工程位于白银市白银区白银路中段，场地东、南、西侧为办公楼及商住楼（4-8F），北侧为北京路。拟建建筑大部分设置2层地下室，地上建筑为高层及连体裙楼，周边紧邻市政道路及城镇建筑，工程重要性等级属一级。本基坑开挖深度为10.00m，基坑支护周长约275m，根据本基坑周边环境和《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)，本基坑安全等级按二级考虑，侧壁重要性系数取1.1。

2 场地地质特征及水文地质条件

据钻探揭露知，勘探深度内场地地层主要由第四系人工填土层、冲洪积粉砂层及白垩系基岩组成。①杂填土（Q4ml）：成分为回填砂土、砂岩碎块等，均匀性差，压缩性高，层厚2.90m～7.00m；②粉砂（Q4al+pl）：该层场地内大面积分布，详见勘探点平面位置图饱和砂土分布范围，层厚0.90m～5.20m；③强风化砂岩（Khk）：造岩矿物以石英、长石为主，层厚1.20m～1.50m；④中风化砂岩（Khk）：造岩矿物以石英、长石为主，其次为粘土矿物，所有勘探孔均未揭穿该层，最大揭露深度19.30m，层顶埋深4.20m～12.40m。

勘查期间，勘探深度范围内赋存一层地下水，主要赋存于粉砂、杂填土底部及砂岩表层中，地下水类型为第四系松散层岩类孔隙潜水，地下水补给方式以大气降水垂直入渗及周边侧向渗水径流补给为主，大致流向自北向南流经。场地地下水对混凝土结构具中腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水条件下具微腐蚀性、在干湿交替条件下具弱腐蚀性。为抵抗腐蚀、对混凝土抗渗等级和保护层厚度做出相应要求。

3 基坑支护方案选择

本基坑支护结构拟采取“放坡+土钉锚喷挂网+桩锚”的支护方案，即上部放坡卸载一部分土体后植入土钉并挂网喷砼，下部采用Φ800支护桩+预应力锚索的支护结构体系。

4 主要施工工艺及技术要求

（1）开挖支护边线的确定。综合考虑基坑周边已有建筑、行车道路、堆放荷载等要求，最大限度节省施工现场可利用的空间并根据基坑放坡稳定性计算确定开挖支护边线，地下室范围线向外偏移1.0m为基坑底支护边线，在基础外留出截排水沟的位置，也可以根据施工需要适当调整开挖支护边线的位置，以确保地下室的施工。

（2）灌注桩。在基坑南侧全段及东、北侧部分段各设置一排Φ800灌注桩作为支护桩，灌注桩施工时必须隔桩施工，避免相互窜孔，同时要控制好桩身垂直度和桩位误差，保证施工质量。钢筋笼的加工制作必须满足相关规范要求，采用超流态细石混凝土，强度等级C30。

（3）预应力锚索。锚索采用15.2钢绞线，强度标准值1860MPa，锚固段钻孔直径D=130mm，P.O42.5R纯水泥浆液注浆，水灰比0.50，水泥用量不少于80kg/m。锚索采用二次高压注浆工艺，待孔内浆液强度达到其设计强度的75%或大于15MPa后，按规范要求进行锚索张拉，锚索张拉锁定完成后才能进行下一道工序。

（4）高压旋喷止水桩。在基坑外侧设置一排Φ600高压旋喷桩形成封闭止水帷幕。使用P.O42.5R水泥，水灰比为1：1，水泥掺量不少于50kg/m。施工时应不间断连续施工作业，相邻两桩的施工间隔时间不得超过12小时，在搅拌过程中如遇特殊原因被迫中断工作，中断时间不得超过3小时，否则应提管后，从地面开始原位重新搅拌。

（5）绑扎钢筋网、土钉焊接。砼护面钢筋网为单层双向设置，采用d型Φ8.0钢筋绑扎而成，网格允许误差±20mm；钢筋网搭接长度不小于300mm；钢筋网在基坑顶部翻弯长度为1000mm，钢筋网向下伸至基坑底＞200mm；每道土钉设置E型Φ16水平横向通长加强筋，土钉端头两侧各焊L型Φ16钢筋，在土钉和加强钢筋上的焊接长度不小于160mm。

5 基坑变形监测

（1）基坑水平位移监测。沿坑顶或冠梁顶四周设置位移观测点，观测点间距20.0m左右，基坑位移观测在正常情况下每天1次，在有较大安全隐患或发生紧急加固施工抢险时每2小时～4小时一次。

（2）基坑沉降监测。在冠梁顶每隔20m左右设置一个沉降观测点，沉降观测在正常情况下每天1次，在有较大安全隐患或发生紧急加固施工抢险时每2小时～4小时一次。基坑周边重要设施地带的沉降观测由业主委托有相关资质的第三方对其进行监测。

（3）地下水位监测。施工单位每天必须对基坑周边地下水位变化情况进行监测，方法可选用测量或丈量等。监测频率为1次/天，随时掌握地下水位的变化情况。

（4）基坑周边环境监测。施工过程中应加强对周边建筑、管线、电线杆、变压器进行重点监测。在正常情况下监测频率为1次/天，有较大安全隐患时每2小时～4小时观测一次。工作人员还应随时巡查基坑周边地面情况，若发现裂缝，应随时观察裂缝的发展情况并进行有效处理。

6 结语

为了保证建筑的安全和施工的安全，在建筑施工中需要采用合理的深基坑支护技术，需要综合实际情况，因地制宜选定有效的施工方案。本基坑支护结构采取“放坡+土钉锚喷挂网+桩锚”的支护方案，采用钉锚喷挂网加桩锚复合支护结构有效地控制了基坑位移，保证了周边建筑物的安全，且是最经济、最符合现场施工条件的方案。该工程支护结构方案由于选择合理，实施过程中监督和监测到位，整个基础施工较为顺利，取得了满意效果。