地下室基坑支護工程應用

梁文飛

摘 要：文章基于某工程地下室基坑支護工程的工程案例，介紹了基坑支護技術的相關工藝參數與要點，采用單排水泥土攪拌樁配合錨桿支撐擋土的施工方法，根據不同土質及基坑周邊環境采用相應的技術措施，在保證滿足技術要求的同時，盡量選擇經濟可靠的技術方案，結果證明，樁頂位移及沉降值都在合理范圍之內，采用的基坑支護施工方法穩定可靠。

關鍵詞：基坑支護，單排攪拌樁，錨桿

中圖分類號：TV551.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）03-0056-02

在高層、多層建筑地下室、車庫、地下商場、地鐵站等大型工程的建設過程中，不可避免都要面對基坑支護工程，基坑支護結構都在工程造價中占有一定的比例，隨著施工技術的發展，基坑支護的各類新技術、新工藝不斷地應用于各工程建設。本文以一地下室基坑支護為例，介紹基坑支護技術工藝參數與要點。

1 工程概況

本項目總用地面積約為15 000 m2，建筑面積約為80 000 m2，一層地下室，建筑物高53.2 m，全棟采用框架剪力墻結構。其中地下室基本概況為：地板厚為50 cm，抗滲等級P6級，混凝土等級為C30，承臺底厚165 cm，承臺底與底板標高分別為-603 cm、-438 cm，外墻板厚35 mm，開挖面積達到11 000 m2，部分挖土最深處達8.5 m，大部分的挖土一般為6.22 m。

根據實地勘察可知，本工程開挖處的土質以素填土、淤泥質土、粉質黏土為主，地下水則以孔隙水為主，同時還有存于沖積層中的潛水，富水特性及透水特性比較差，還有一種為裂隙水，存于風化巖的裂隙之中，場地的土質特征為：

碎石素填土，該類土比較松散，以碎石及少量黏性土為主，碎石直徑約1～1.5 cm，均勻性比較差，場區中較為常見，層厚達140～500 cm；粉質黏土則以淺黃色為主，黏性一般，軟塑～可塑狀態，組成成分以粉、黏粒為主，層厚達110～140 cm；淤泥層厚達640～2 390 cm，呈深灰色，流塑狀態，局部為淤泥質粉質黏土顆粒，粉砂含量高。強風化泥質粉砂巖總體呈暗紅色，局部則是灰色，由原巖結構、巖石結構構成，遍布整個場區，該層厚度達到170～950 cm，標準貫入擊數為50～75 cm；中風化泥質粉砂層厚為165～610 cm，巖層呈暗紅色，屬于粉砂質，構造為塊狀，局部為細砂巖，堅硬程度為軟巖，經單軸壓縮強度測試，其單軸壓強為6.5～8.1 MPa。

2 基坑施工

2.1 基坑支護施工

該項目工程首先采用靜壓管樁施工，當靜壓管樁完成將近2/3的工作量時，再插入基坑支護的攪拌樁施工，同時用5臺打樁機并行施工，采用四攪動四噴成工藝。整個施工過程需要保證打樁機的連續性及其垂直度，為達到更好的止水效果，所采用的施工次序應與挖土方向保持一致，水泥品種采用42.5R的普通硅酸鹽水泥，水灰比C/W為0.4～0.55之間，控制水泥用量不應該少于68 kg/m，出于保證每1m土層可以攪拌充分，樁機的鉆頭速度應取0.75 m/min，同時為了保證快速形成強度，應摻入適量的水泥早強劑，或減水劑也應適度增加。控制精度要求：攪拌樁的垂直度誤差允許范圍為±1%，而樁位誤差允許范圍則為±40 mm，樁徑與樁長按設計要求，樁間搭接時間間隔應≤24 h，開挖時應等強度達到設計強度的70%后才可進行基坑開挖。

根據施工圖確定出錨桿位置，以XY-100型鉆機成型錨桿孔，鉆孔直徑120 mm，平面位置偏差≤5 cm。鉆孔時應該采用泥漿護壁、清孔，成孔深度應在土層比設計深度長30～50 cm。其中錨桿施工的土方開挖長度應不超過15～20 m，或者以跳挖方式進行，保證施工安全。施工的錨桿使用直徑48鋼花管或者是直徑為12的鋼筋鍛制而成，長度為1 500 cm，在注漿前應清孔，將孔內沉渣利用高壓水排出，排出清水為止。漿液由425普通硅酸鹽水泥配制而成，水灰比C/W為0.4～0.55之間，錨固體強度大于25 MPa，加入高效減水劑，減水劑劑量為5‰。當有水泥漿外溢時，所用注漿管可逐步向外拔出到孔口，以保證漿管的埋置深度。

完成掛網施工后，首先確定泄水孔位置，先鑿開孔位覆蓋的土層，將pvc管固定在鋼筋網上，以水泥漿封住泄水孔口，在檢查完機械設備、電線、水管等設備后進行混凝土噴射，混凝土強度等級不應低于C25，材料控制應遵照設計配合比，噴射應防止水泥漿滲漏，噴頭保持垂直，保持一定距離。第一層素填土中障礙物碎石含量較多，在實際施工中，影響攪拌樁施工的連續施工，甚至在局部無法形成止水帷幕，對此情況，為保證止水效果，非搭接部位可采用高壓注漿，可堵住滲水，并在坑頂、坡頂0.6 m線外設置排水溝截流。

2.2 基坑土方開挖

根據工程特點及工程進度的需要，在選用挖土機時，選用2臺小勾機、3臺大勾機，小勾機用于工作面較小的挖土，同時配合大勾機從南北對進挖土，西側鋪設成斜道面，挖斜道土方，基坑最大挖掘深度達到8.5 m，采用30臺自卸車運土方。基坑土方開挖采用分層分段均衡開挖，開挖高差不超過2 m，避免高差過大而導致土體產生擠壓力破壞預制管樁，導致斷樁。實行開挖一段就及時修坡支護的原則。土方開挖過程，須有專人指揮交通，運土方的汽車及勾機等不得在工程樁上行駛。應在準確的位置安放鋼筋籠，依據相關規范和要求和規范連接鋼筋，在水下搗澆筑混凝土時，應保證工藝的連續，并且按規范標準鋪設導管，同時采取相關措施防止堵管現象，完成澆筑工作后，還應依據相關規范檢測施工質量。開挖深基坑墻面時應在鉆孔達到一定深度后，對孔端部進行放大，使其呈柱狀，在孔內放入鋼筋、鋼索或其他抗拉材料，經過注漿、灌漿后，提高材料的抗拉能力，增強錨桿抗拉張力，從而保證結構穩定性。

2.3 基坑施工監測

本工程周邊有建筑物以及主要道路、管道需要保護，因此監測工作很有必要，監測內容包括：基坑施工全過程監控維護結構的頂部與豎向位移，根據位移條件判斷圍護結構與地基的穩定性；基坑施工期間監測地下水位監測，以此判斷止水效果及基礎沉降變化；基坑施工監測建筑及道路沉降。

在水平位移及沉降觀測處布控30個監測點，其中測斜觀測點四個，深度為6.5 m；地下水位布設7個監測點，深度為8 m；周邊建筑、道路沉降監測點布設13個，監測頻率為2 d/次。監控結果如下：樁頂部水平位移平均值為3 cm，周邊建筑及道路沉降均值為1.2 mm，最大沉降達到1.8 mm，均在可控制范圍內，在施工中雖有個別點超限，但沒有超過警戒值，這表明整個基坑支護設計方案較為合理。

3 結 語

從實際的效果來看，基坑支護方案從技術以及經濟效果而言，合理可行，周邊的環境以及地質水文主要以淤泥質土為主，本工程結合新技術，在基坑土方未開挖之前，采用靜壓管樁施工，實際壓樁時沒有發現壓樁設備下沉的現象，施工速度較快，獲得較好的社會及經濟效益，為類似的工程項目提供了參考與借鑒。由于淤泥質土層透水性較差，取消原設計中的降水井，既降低造價，又給施工帶來便利，經過實踐證明，淤泥質土層中實施基坑支護，不設置降水井的方案也是可行。采用鋼花管錨桿打入土層能馬上與土層產生較強的握裹力，很快就進入鋼筋掛網、混凝土噴射等工藝，而采用鋼筋錨桿入土層后則不能馬上進入下一道工序，采用第一種方案，施工設備簡便，屬于主動支護，其工程經驗值得推廣與借鑒。

參考文獻：

[1] 吳秀敏.SMW法在軟土基坑支護中的應用[J].福建建材，2013，（7）.