深基坑支护技术在土建施工中的应用研究

沈 鹏

（武昌工学院，湖北 武汉 430065）

1 土建施工中深基坑支护技术介绍

1.1 旋挖钻孔桩施工

一般是指由旋挖钻机施工的桩型，全称旋挖钻孔灌注桩，工程上简称旋挖桩[1]。通过这种方式，孔内土壤被清除直至达到设计深度。对于高黏性的岩石和土壤层，可以使用干燥或净水钻探技术，而无需泥壁保护。对于疏松的地层和有地下水分布的土层，孔壁是不稳定的，应采用静态泥浆护壁钻井技术，孔中应带有泥浆护壁保护或稳定剂以保护墙壁。

1.2 钢筋笼的制作

使用增强的箍筋绑扎的制做方法，将钢筋箍安装在主钢筋内部，在制造时根据设计位置标记主钢筋的位置，并用粉笔或油漆在主钢筋上标记钢筋箍的位置。强化焊接时，将钢筋箍与主钢筋的标记对齐，钢筋箍之间相互对齐，校正钢筋箍使其与主钢筋垂直，并对齐骨架，然后焊接其余部分，钢筋按上述方法一一进行。吊起钢筋时，缓慢且垂直地放置主钢筋笼，以免其与孔壁碰撞。

1.3 土钉墙支护

1.4 地下连续墙技术

地下连续墙是一种非常有价值并应该广泛推广和应用的支护技术，其优异的稳定效果提高了房屋建筑的整体性、减少沉降问题、防水防渗漏效果好。但地下连续墙也存在缺点，如果作为临时挡土结构，成本预算对于其他方法来说更高；在城市施工时，施工废料处理也是一个问题。

1.5 灌注桩排桩支护技术

灌注桩排桩围护墙是采用连续的柱列式排列的灌注桩形成了围护结构。工程中常用的灌注桩排桩的形式有分离式和双排式。分离式排桩其工艺简单，建造费用较低，适用于20m 以下的深基坑工程。为增大排桩的整体抗弯刚度和抗侧移能力时，增设一排桩，即双排式。其工艺成熟，易于控制，但围护时占有空间较大，所以只适用于场地空间充足的深基坑。

1.6 内支撑支护

该支撑是在支撑桩之间具有内部支撑的支撑结构，内部支撑有钢结构和木结构方式。钢结构和木结构的内部支撑具有多次旋转，可回收和再利用的优点。内部支撑结构使用支撑桩固定土壤，内部支撑提供辅助的土壤固持。内部支撑的平面刚度比较大，可以有效地限制土壤向基坑的运动。

2 红星国际广场项目工程概况

本工程为红星国际广场，位于太原市小店区龙城大街与滨河路交汇处，南至龙城大街，北面为恒大江湾项目工地，西面为规划道路，东面为人工干渠。

本项目77#地块内规划4 号商业、5 号办公及地下车库。4 号商业地上3 层，5 号办公地上24 层，地下车库为2 层。74#地块东西长227.746m，南北宽102.05m，现场标高约为780.00m（-0.45m）。基坑开挖最深至767.84m（12.61m，其中集水坑开挖最深至13.71m），开挖深度平均为12.41m。项目总位置平面图如图1 所示。

在不考虑从74#地块倒运过来土方的情况下，77#地块A、B、C区已开挖至-5m，D 区为现场临时办公区，场地标高-1m，如图2 所示。

图1 项目总位置平面图

图2 77#地块划分

2.1 工程特点及难点

（1）本工程基坑属于深基坑工程，74#地块基底面积为23484m2，±0.00 标高相对于绝对高程780.45m，开挖至767.84m，77#地块基底面积为8374m2，±0.00 标高相对于绝对高程780.15m，开挖至770.24m。施工场地临近汾河，地下水控制及保护是本工程施工重点。

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（2）本工程基坑面积为31858m2，基坑支护采用桩+锚索、放坡土钉墙两种支护形式，地下水控制采用三轴搅拌桩止水帷幕、管井降水，地基采用后注浆钻孔灌注桩，地质条件复杂，存在基坑工程施工工序较多、工期紧等难点。

（3）本工程3 号商业单层建筑面积达23000m2，并且层高达5.2m，面积大且人防结构复杂，在内装饰施工过程中施工工序多，工种交接频繁，各专业施工队伍管理困难。

2.2 相关工程做法

（1）施工现场南侧基坑采用土钉墙+支护桩支护形式，其余面均采用放坡土钉墙支护形式。1-1 剖土钉墙坡度为1∶0.375，2-2 剖土钉墙坡度为1∶0.43，4-4 剖土钉墙坡度为1∶0.6，倾角10°。第一排土钉设在-1.5m，采用1 根HRB400 钢筋直径20mm，水平间距1.2m，竖向间距1.5m，土钉长度6m、6m、4.5m。土钉墙表面挂网200×200 单层双向钢筋网喷100mm 厚混凝土，强度等级为C20。1-1 剖土钉共计193根，2-2 剖土钉共计97 根，4-4 剖土钉共计90 根，总计380 根。

（2）喷射混凝土护坡时，施工过程中对配合比严控，混凝土浇筑作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，浇筑时喷头与受喷面应保持90°。喷涂与受喷面应保持0.8～1.5m 的距离，喷射混凝土终凝2h 后应喷水涂膜养护。实际施工前，应先在实验室作一组混凝土试块，标准养护28d 后进行检验，检测合格后开始正式喷射护坡。喷射混凝土厚度允许偏差±10mm[3-4]。

（3）工程桩采用后注浆钻孔灌注桩，桩径700mm，桩长40m，桩身混凝土强度等级为C40，桩身进入持力层深度不得小于3m，1#楼（246 根）和2#楼（244 根）总桩数为490 根（含试桩及锚桩），施工时采用两台旋挖机，20 根/d，预计工期25d。

（4）74#地块共设置120 眼降水井，降水井间距15m，井深16.5m、20.5m，井底标高760.00，设置观测井11 眼。井管采用混凝土井管，内径320、外径400。

2.3 边坡支护

2.3.1 边坡形式及预留坡道位置

本工程南侧采取支护桩+锚索+土钉墙的支护形式，其余面均采用放坡土钉墙的支护形式。其中，南侧支护土钉墙放坡至标高776.50m（-3.95），以下采取桩+锚索支护。其余三面均采取放坡三次的方法进行基坑支护。本工程74#地块东西为D-1/01-D26 轴，南北为D-2/0A-DM 轴。计划在J-M 轴之间设置坡道，坡道宽8.5m，长50m，坡道两侧采取喷锚支护。开挖过程采用反铲挖掘机及土方车辆配合，土方挖出后运至工地外指定区域。

2.3.2 施工进度计划

本工程-3.95 标高处土方开挖分为A、B、C、D、E、F 六个区段，在开挖过程中，穿插土钉墙、止水帷幕、1#楼、2#楼工程桩、支护桩及降水井的施工。各个工序应紧密结合，分包单位要按照进度计划的安排提前进场，保证本工作的顺利进行和按期完成，避免影响后续工作的开展，总计用时36d。

2.3.3 施工流程

根据提供的高程点施放工程±0.000 标高线，基坑内土方开挖采用分层分段开挖，大面积的土方开挖顺序自南向北依次进行施工（A→B→C→D），开挖后边坡采用边开挖边支护（土钉墙）的方式进行做护坡。自上而下分层开挖，每层不超过1m，开挖过程中，随时检查集水坑平面尺寸；开挖时注意地下水位及天气的影响，若出现地下水位过高的情况，在集水坑中间设置临时假井（基础施工后就封闭）；若出现雨情，及时安排人员覆盖塑料布，避免塌方。

2.3.4 各工序施工方法

土方开挖采取分段开挖。土方开挖顺序：基坑东侧A 段土方开挖，主要开挖范围为2#桩基工作面→基坑南侧B 段土方开挖→基坑C 段土方开挖，主要开挖范围为1#楼桩基工作面→开挖D 段土方→开挖E 段土方→开挖F 段土方（如图3 所示）。

图3 74#地块-3.95 施工段划分及车辆行走路线图

各段开挖时，均先开挖有土钉的一侧（宽度为20m），为土钉墙施工创造条件，以免影响土钉墙施工。土钉墙喷锚施工：施工段A 段开挖完成后，护坡施工队进场，并配合土方开挖工程队进行边坡的修整，完成后依次进行土钉墙、工程桩施工，施工顺序要和土方开挖顺序保持一致。土钉墙施工完成50%时，支护施工队进场，并进行止水帷幕施工，施工顺序由南侧→西侧依次施工。止水帷幕施工完成后进行支护桩的施工。土方开挖完成80%降水，工程施工队进场施工。

3 结束语

本文以红星国际广场深基坑支护实际工程为研究背景，分析了适合本工程的基坑支护方案，并对支护进行了施工组织设计和突发情况的处理措施。

（1）结合项目地质条件、周边施工环境和市政管线敷设，最终确定深基坑的支护面采用三边“支护桩+锚索+桩间土挂钢筋网喷射混凝土”，一侧“放坡开挖+挂钢筋网喷射混凝土”的支撑方式。

（2）涉及岩土的基坑工程是一项复杂的工程，在施工前应制定详细的施工组织计划以及针对突发情况的处理措施[5]。地质勘探极为重要，由于此工程的勘探不彻底，开挖过程中在基坑的东南角发现了淤泥土，需要再次进行施工。