某商業銀行大樓基坑支護、降水工程設計與施工

【摘 要】在進行基坑支護及降水工程的設計與施工中，面對周圍復雜環境，采用土釘墻-樁錨支護體系是一種有效的支護方法，同時開拓創新，靈活確定不同的技術方案來解決工程施工的技術問題在土建工程施工中非常必要，希望本工程支護設計與施工的成果，能為類似基坑工程的設計與施工控制提供參考。

【關鍵詞】基坑支護;開放式降水;土釘墻支護;樁錨聯合支護

1.工程概況

1.1項目概況

本工程基坑平面大致呈長方形，南北向長約87米，東西寬約46米，基底面積約4000m2，主樓基坑開挖深度為14.9米，裙樓基坑開挖深度為13.7米。

1.2場地工程地質條件及水文地質條件

1.2.1地層情況

1.2.2場地地下水情況

地下水可分為上層潛水和下部承壓水兩個含水層。其中上層潛水埋藏在約12.5米以上，為弱透水層；下部承壓水在地面約17.0m～31.0范圍內，為強透水層。勘察期間實測潛水水位在地面下9.0-11.5米。

1.3場地周圍環境情況

（1）基坑東側道路地下熱力管道距離本工程用地紅線1米，管底埋深1.9米左右，其他管道距離相對較遠。

（2）北側道路地下燃氣管道距離本工程紅線2.5米，管底埋深1.5米左右，其他管道距離相對較遠。

2.方案設計

2.1降水方案設計

2.1.1降水方案選擇

本設計不設止水帷幕樁，采用管井開放式降水。在坑內設置管井進行降水，在基坑外沿基坑周邊設置一周截水井進行基坑外截水，以截斷坑外地下水向基坑內補給，保證基坑坑壁安全。

2.1.2基坑涌水量計算及管井設計

根據基本數據，近似將下層水層按照承壓非完整井的計算模型進行計算得到基坑涌水量為1710m3/d，從而來確定管井井數。

基坑內采用管井降水，設4眼管井，基坑周邊設16眼，井深均為28m，鉆孔600mm，濾管350mm無砂管，下部2m為沉渣段，濾管與孔壁之間用米石填充。基坑內的2眼管井可兼做觀測井使用。

2.2基坑支護方案設計

本工程主樓基坑開挖深度14.9米，裙樓基坑開挖深度13.7米。

基坑北側和東側，開挖深度13.7米，基坑東北角邊坡有7米范圍臨主樓14.9米深基坑，采用放坡（土釘墻）+護坡樁（灌注樁）+預應力錨索支護方案，其剖面分別為1-1和2-2；3-3、4-4剖面選型為土釘墻+微型樁支護方案。基坑支護平面布置圖如下：

其方案設計主要內容如下：

2.2.1 1－1剖面

13.7米深樁錨支護（北側、東側邊坡）；2－2剖面：14.9米深樁錨支護（東北角7米范圍邊坡）。基坑在-7.05m深處留一平臺，平臺寬1.5m；-7.05m以上土釘墻支護，坡度系數0.2，設4排土釘；-7.05m以下垂直開挖，采用樁錨支護。

（1）樁上部土釘墻按0.2坡度系數放坡開挖，設計4排土釘。

（2）護坡樁設計采用鉆孔灌注樁，樁徑800mm，1－1剖面樁長13.7m， 2－2剖面樁長14.9m，間距1.5m，入土深度6.0m，縱向鋼筋采用三級鋼，配筋方式采用不對稱配筋。

（3）樁頂冠梁設計截面積900×500，澆注砼C25，配筋16Φ16。

（4）預應力錨索設計為二排，每排錨索施加予應力均為250KN。錨索注漿采用二次劈裂注漿，注漿量60kg/m（水泥用量），劈裂注漿壓力為2～3KPa。

2.2.2 3－3剖面

土釘墻+微型樁。土釘墻支護中采用密而短的土釘，土釘長度控制在12米以內，土釘墻支護設計7排土釘，坡度0.2。在坡頂設置1排微型樁，縱向間距1m，樁長13m，采用DN50鋼管，成孔直徑150mm。

2.2.3 4－4剖面

土釘墻+微型樁（南側邊坡）。基坑南側采用土釘墻支護，在-5.5米標高處設置平臺，臺寬1米，上部4.0米采用土釘墻，坡度0.3；-5.5m以下采用土釘墻支護，坡度0.2，土釘墻支護共設計9排土釘，土釘長度12米。同時在平臺上設置1排微型樁，縱間距1m，樁長12m以內，采用DN50鋼管，成孔直徑150mm。

3.施工方法

3.1護坡樁（鉆孔灌注樁）施工工藝

護坡樁在自然地面進行施工，其主要的施工工藝如下：

施工放驗線→繪制樁位編號圖確定施工路線→鉆機就位整平→鉆進成孔→測量鉆孔深度→第一次清孔→成孔驗收→吊放鋼筋籠→安放導料管→第二次清孔→灌注水下砼→測樁頂標高→拔出導料管→成樁→回填空孔。

3.2預應力錨索、錨桿施工

錨索和錨桿在施工前先按照設計方案中的工藝要求和參數進行試錨施工。

錨索、錨桿注漿過程分二次注漿進行。

工程錨張拉到拉力設計值后分級放松至鎖定值進行鎖定。

3.3土釘墻及微型樁施工

土釘墻支護要與基坑開挖緊密配合，各道工序實行平行作業，依次有序地進行：土釘墻支護施工順序：鑿孔→安裝土釘→注漿→掛鋼筋網→焊加強筋→噴射砼。

微型樁施工采用微型鉆機在設計位置進行，施工工序為：

測量放線定樁位→鉆機就位整平→鉆孔→下注漿管→填碎石→注漿。

4.基坑降水及監測

4.1基坑降水

本工程共設20眼降水井，其中基坑內4眼，配置2.2KW抽水泵14臺，每臺日出水量80m3；配置3.2KW抽水泵6臺，其中4臺日出水量160m3，另外兩臺日出水量140m3。基坑日出水量2040m3。

4.2基坑監測

施工中對基坑支護降水進行了邊坡位移、邊坡沉降及水位的監測。

（1）沉降觀測曲線選擇了各邊變化比較大的幾個點，它們分別是s2、s7、s8、s10，沉降最大變化量分別為15.66、13.71、20.62、28.26，從變化值上看，均不超過30，符合規范和設計要求。

（2）位移觀測曲線選擇了幾個位移變化較大的點，它們分別是c2、c4、c10、c11，位移變化分別為17、20、30、30，它們的變化值均不超過30，基本達到了設計要求。

５.結論

通過對以前工程經驗的總結和分析，在樁錨支護體系設計中，改進了土釘、錨索、錨桿這些土層錨固構件設計和施工工藝及參數，通過現場試驗結果表明，改進后所確定施工工藝及參數比以前工程更適應該地區的地質情況，土層錨固構件的錨固能力取值更加合理，試驗數據的離散程度得以減少。

本工程中，臨外環路支護面廢棄的污水管道設置鋼拉桿進行處理和毗鄰道路支護面設置地錨對廢棄管溝的加固處理方案的成功應用將困難和復雜的問題用簡單的方法得以有效解決，說明了從事基坑工程設計和施工的工程技術人員培養自己的創新意識和靈活解決問題的能力是十分必要的。 [科]

【參考文獻】

［１］（JGJ120-99）行業標準.建筑基礎支護技術規程.北京：中國建筑工業出版社，1999.