基坑支護在建筑工程中的應用

■張昌電 ■海南瓊威建筑工程有限公司，海南 ?？?571199

1 工程概況

海南武警總隊指揮中心綜合樓位于海口市白龍南路東側的武警總隊大院內。擬采用框剪結構，預應力管樁基礎，基礎占地面積3960m2，基坑圍護周長282m。現場地自然地面標高為-2.00m，基坑底標高為-4.00m、-7.30m、-8.20m、-9.20m、-9.70m(均為擬建建筑物相對標高)，基坑開挖深度為2.00m～7.70m。

2 巖土層特征

①層素填土:由砂質粘土、粘土質砂組成，松散，填土時間5～10年。

②層粉質粘土:濕，可塑、局部軟塑，由粉粘粒組成。

③層淤泥質中砂:飽和，松散，石英中砂，次為粉砂、細砂，顆粒較均勻，圓狀，含有淤泥質，局部夾10～20cm 淤泥。

④層中砂:飽和，松散，石英中砂，次為粗砂、細砂，顆粒不均勻，圓狀，含粘粒3～10%。偶夾10～40cm 淤泥質砂。

⑤層淤泥質粗砂:飽和，松散，石英粗砂，次為細砂、中砂，顆粒不均勻，圓狀，含有淤泥質，局部夾10～40cm 軟塑狀淤泥。

⑥層淤泥:飽和，流塑，局部軟塑，由粉粘粒組成，頂部含有大片狀貝殼，下部夾數段10～40cm 泥炭土，底部夾石英粉砂。

3 地下水類型

基坑內地下水主要賦存于①層填土、③層淤泥質中砂、④層中砂、⑤層淤泥質粗砂中，為孔隙潛水層，賦水性好，屬強透水層;②層粉質粘土為弱透水層，可視為相對隔水層。地下水主要接受大氣降水的補給，其次接受側向地下水的補給，地下水穩定潛水位埋深為1.20～2.90m。

4 周邊環境

基坑東側為綠化帶及已建公寓區，綠化帶距基礎外輪廓線最近距離為12.5m，公寓區距基礎外輪廓線距離為37.0m。

基坑南側為營區次干道及分隊綜合樓、設備區等建筑物，營區次干道離基礎外輪廓線距離為4.5m，已有建筑物中分隊綜合樓離基礎外輪廓線最近，為14.8m。

基坑西側原為綠化及操場用地，擬為施工期間材料堆放和加工場地，其距基礎外輪廓線距離為10.0m。

基坑北側為營區次干道及武警招待所、生活服務中心等已有建筑物，營區次干道距離基礎外輪廓線為4.3m，生活服務中心距離基礎外輪廓線最近，為15.2m。

基坑開挖深度影響范圍內無地下管線分布。

5 支護結構

基坑采用以下支護形式:(1)基坑東段:開挖深度為2.00m，按1:1放坡。(2)基坑中段:開挖深度6.20m，無放坡空間，采用SMW 工法樁+錨桿直臂支護。(3)基坑西段:開挖深度為7.20m，場地擬為施工道路和材料堆放、加工場地，無放坡空間，采用SMW 工法樁+錨桿直臂支護。(4)基坑內過渡段:施工單排攪拌樁止水，按1:0.75 放坡。

6 降水方案

由于地下水較豐富，透水性較好，水位較淺，周邊道路、建筑物對降水引起的沉降敏感，設計采用φ500 雙排水泥土攪拌樁作為止水帷幕進行全封閉止水措施，坑內采用輕型井點進行地下水疏干，坡腳設置一圈排水溝及集水坑，以保證雨水明排，基坑頂處設置一條φ200PVC 排水管，以將抽出的雨水和地下水排放至院內排污管道中?；幽厦?、西面攪拌樁外布置管井降水，井長12.0m。

7 施工參數要求

7.1 水泥土攪拌樁

(1)水泥土攪拌樁樁徑為φ500mm，養護齡期不應小于28d，攪拌樁28d 無側限抗壓強度標準值不小于1.00MPa，達到設計強度后方可進行基坑開挖，施工前宜通過試驗確定。(2)水泥土攪拌樁的水泥摻入量為15%，每延長米水泥用量為50kg，采用32.5R 普通硅酸鹽水泥。(3)水泥土圍護樁采用濕法施工，攪拌機攪拌下沉速度與攪拌提升速度應控制在0.3～2m/min 范圍內，并保持勻速下沉與勻速提升。(4)坑內水泥土加固樁(干法)攪拌頭每旋轉一周，其提升高度不得超過16mm。(5)圍護樁和坑內土體加固樁應在基礎樁施工結束后進行，坑內土體加固樁的施工宜在開挖前進行。

7.2 工字鋼

(1)水泥土攪拌樁內插型鋼為18 號熱軋普通工字鋼，牌號為Q235，長度及布置見圖紙。(2)工字鋼插入宜在攪拌樁施工結束后30min 內進行，可采用機械壓入法或振動打入法，插入前必須檢查其直線度并確保滿足設計和規范要求。

7.3 錨桿

(1)錨桿采用φ48 ×3.5 鋼花管，內注水泥凈漿，水泥采用42.5R普通硅酸鹽水泥。(2)水泥漿液用量不應小于20kg/m，水灰比0.4～0.5，分二次注漿，第一次注漿壓力≥0.5MPa，第二次注漿壓力≥1.2MPa。(3)錨桿宜采用沖擊式氣壓成孔，并保證成孔直徑不小于80mm。(4)上層錨桿注漿體及噴射混凝土面層達到設計強度的70%，后方可開挖下層土方及下層土釘施工。

7.4 鋼筋網噴射混凝土

(1)混凝土強度等級不低于C20，采用32.5R 復合硅酸鹽水泥。(2)干法噴射水泥與砂、石之重量比宜為1:2:4.5。(3)采用空壓機壓力不小于0.5MPa，風量不小于9m3/min，分兩次噴射。

8 土方開挖

(1)基坑開挖應分段分層開挖，每段長度不宜大于20.0m;每層開挖深度不宜大于2.0m，快速施工，嚴禁長時間停滯。(2)合理安排開挖順序，基坑坡面暴露時間最短，開挖不得碰撞支護結構，如發生異常情況應立即停止挖土，在查明原因和采取措施后方能繼續施工。(3)在基坑支護施工和運行期間，坡頂地面超載不許超過設計標準。

9 基坑監測

(1)基坑支護結構監測項目:基坑側壁安全等級東側為三級，其他為二級，應對下列項目進行監測:支護結構水平及豎向位移、周邊地表及建筑豎向位移、地下水位。(2)基坑監測頻率:在基坑開挖和底板澆筑期間，觀測時間為1 次/天;底板澆筑后7 天內，1 次/2 天;底板澆筑后7～14 天，1 次/3 天;底板澆筑后14～28 天，1 次/5 天;底板澆筑28天后，1 次/10 天。當出現下列情況之一時，應提高監測頻率:監測數據達到報警值;監測數據變化速度加快;長時間連續降雨或基坑周邊大量積水;基坑附近地面超載突然加大或超過設計限制;坡面、坡頂地面目視發現裂縫，出現局部坑底或側壁出現管涌、滲漏、流砂等。(3)當出現以下情況之一時，應及時與業主單位、設計單位和監理單位聯系:坡頂、坡底面和周邊構筑物等出現較大裂縫，坡頂位移超過設計預警值和相應的規范要求。(4)根據規范及有關規定，應委托有資質的第三方單位對基坑支護系統進行監測。

10 應急預案

(1)基坑開挖過程中，基坑邊坡不穩定，出現滑移，變形達到預警值時，可采取如下的措施:①坡底緊急堆土或壘堆砂袋壓(護)腳，嚴重時可回填部分基坑。②坡頂卸載，包括挖除或降低坡頂的土層，搬除地面上的堆載。③及時抽排地面或基坑內的積水，堵塞進入基坑的水通道。④當基坑的止水帷幕出現漏水，坑內降水開挖造成坑周邊地面沉降時，應立即停止坑內降水或施工開挖，及時進行堵漏補修或重新設置止水帷幕，并加強變形觀測。(2)基坑開挖前應備足大功率水泵和應急電源，以供極端天氣和停電時使用。(3)突降大雨或暴雨時，立即起動備用水泵抽水，并安排專人不間斷觀察基坑的穩定情況。

［1］建筑基坑支護技術規程.(JGJ120-99).

［2］型鋼水泥土攪拌墻技術規程(試行).(DGJ08-116-2005).

［3］建筑與市政降水工程技術規范.(JGJ/T111-98).

［4］建筑地基處理技術規范.(JGJ79-2002).