深基坑支護及降水施工技術分析

陳天驕

摘要：長期以來，我國多數深基坑工程，在進行土方開挖的過程中，均會遇到地下水位過高、地表水量過大的情況，而為有效改善生產條件、保證施工安全，通常需要采用井點降水措施來提高施工土體的穩定性、強度，增強基坑土體抗流砂、管涌、承壓水的能力，從而降低對圍護結構所施加的側向壓力。基坑工程作為建筑工程的重要組成部分，其施工質量直接關系到整個工程的順利進行。本文主要結合工程實例探討了深基坑支護與降水施工技術。

關鍵詞：深基坑支護；降水施工；護坡樁；土釘墻

一、深基坑開挖的降水施工

目前，對于深基坑開挖施工中的降水問題，可根據水位、地質等情況的不同，分別采用深井井點、輕型井點、電滲井點、噴射井點等措施。值得注意的是，在進行深基坑降水的過程中，受地下水位降低的影響，基坑內部的土體將出現液壓沉降現象，其不僅會直接加大土粒間的應力，同時也將造成地面的沉降，倘若沒能及時采取有效措施加以控制，甚至可能導致臨近地面構筑物發生倒塌、傾斜。

二、工程中的實際應用

2.1工程概況。某工程基坑開挖面積達3200m2，周長800米，深18米。由于工程距離河流較近，地下水資源豐富，滲透系數不一、降深大、水位高、水量分布不均、基坑開挖深度大。設計時采用了支護剛度較大，對位移和沉降有較好控制能力的管井降水方案和樁錨支護、土釘墻與預應力錨索相結合的支護體系，要確保工程順利進行，基坑降水和支護就成為施工的一個關鍵。

2.2工程地質概況 。工程距離某河流最近距離僅有1.5km，地下水位較高并屬軟地基。常年有水，平均水深1.8m，地質狀況復雜。整個場區地層主要為：①層素填土，主要由粘性土組成，夾約20%的碎磚瓦等生活垃圾及植物根莖等雜物，土質不均勻，呈軟塑狀態，層厚0.40～3.3m，層底埋深0.40～3.3m。②-1層亞粘土，以軟塑狀態為主，局部硬塑，中壓縮性，該層層厚0.3～2.4m，層底埋深1.5～3.5m；②-2層淤泥質亞粘土，為飽和，流塑狀態，局部夾薄層亞砂土，中高壓縮性，層厚1.5～14.50m，層底埋深2.5～17.00m；②-3層淤泥質亞粘土夾薄層粉砂，為飽和，流塑狀態，粉砂呈薄層狀，層厚1.0～4.0cm，呈千層餅狀，中高壓縮性，層厚0.9～11.6m，層底埋深3.3～24.5m；②-3a層粉砂，飽和，松散～稍密狀態，局部夾薄層亞粘土，以硅質砂礫及石英砂礫為主，中壓縮性，該層層厚1.4～7.9m，層底埋深5.00～16.00m；②-3b層粉細砂，飽和，稍密～中密狀態，局部夾薄層亞粘土，以硅質砂礫及石英砂礫為主，中低壓縮性，該層層厚4.90～15.5m，層底埋深19.00～27.50m；②-4層亞粘土，以軟塑狀態為主，局部硬塑，部分地段夾淤泥質亞粘土團塊，呈流塑狀態，局部夾薄層粉沙，中高壓縮性，干強度中等，韌性中等，該層層厚5.00～15.70m，層底埋深19.00～37.30m。

2.3方案設計：（1）基坑降水設計 。根據場區水文地質條件，工程具體情況和各種降水方法的適用條件，經過工程類比和理論驗算，基坑四周設計深井管降水，共設置56口深井（包括基坑中間2口觀測井）。井徑600mm，井深22m，井距6～8m，井中心距槽邊1m，無砂水泥管直徑400mm，濾料2～8mm碎石，基坑四周每50m左右設一集水池。采用潛水泵抽水，直接排入集水池，再進入地面排水系統，排至市政污水井。（2）基坑支護設計 。根據基坑周邊環境、工程地質條件、支護結構適用條件，通過技術經濟分析和論證，同時參考類似工程實際經驗，基坑支護采用樁錨支護，土釘墻與預應力錨索相結合的支護方案。基坑西北兩側壁由于緊鄰建筑物和道路，-5.0m以上的邊坡，采用土釘墻支護，其以下部分采用樁錨支護（即排樁與預應力錨索聯合支護結構）。基坑東南兩側壁采用土釘墻與預應力錨索相結合支護。

三、施工技術措施

3.1基坑降水施工。管井使用鉆頭為600mm的逆循環鉆機來制孔，人工制作泥漿護墻。鉆孔成功后即刻將400mm不含砂的水泥管垂直的放入中間位置。為避免撞偏了井管，要以井口為中心從其周圍平均回填濾料，使用粘質土填落井管距地表2m之內周圍的封口。對管井進行取水前，需先使用空壓機清理井，消除管中泥沙，直至處理成清水，以此確保排水通順。

3.2基坑支護施工：（1）護坡樁施工。采取長螺旋鉆孔機，中間壓注混凝土，插進鋼筋籠為樁的施工技術。確定樁位和高程調控點需根據策劃護坡樁的樁位示意圖。還要當場制造綁扎樁身鋼筋籠。入場鋼筋復核達標才能利用。鉆機位置、鉆孔機對準角度準許誤差20mm。鉆機到位后需維持機體穩定、鉆桿挺直，鉆孔時需保證孔墻平直，鉆入灌漿即成孔，還需記載好施工數據，搜集水文地質材料。直至鉆到規劃深度方能停止，檢驗達標后再實施擠注混凝土。為防止砂土層產生塌孔，需增加2-3節護管護壁來鞏固護坡樁成孔。伴隨著鉆具的提高，利用鉆桿來壓灌混凝土。樁體混凝土崩坍度160-180mm。制作混凝土時需適當控制混凝土總量和樁峰標高。（2）預應力錨索施工。實施錨索工程前，規定挖掘到錨索地段之下0.5m，與護坡樁或土釘樁相距不小于10m范疇里地面平整。平均相距10m建立一個調控點就是定位放線，確保錨索在同樣的標高。在施工場地平整廣闊的地段制造錨索桿體，其桿體的制造由預應力鋼絞線成產形成，需要時將塑料布鋪于地表上。錨桿策劃尺寸+1.2m是桿體下料尺寸。將平均距離2m的鋼絞線燒成絲狀與隔離架捆綁于一體，鋼絞線夾于隔離架空隙中。桿體防護層深度是20mm，將黃油抹在自由段上，用20mm軟塑料管包裹，用膠帶粘封住兩頭，膠帶將桿體下部裹緊，方便進孔。

3.3土釘墻施工。土方挖掘與實施土釘墻支護工程劃分階段層次，挖掘一層支護一層，以便減短期限并有效防護已經挖掘層。先行挖掘基坑周圍超過10m土釘墻施工操作面的土方，若上部土釘及注射混凝土表層還沒完畢，則禁止挖掘下端土方。

器械挖掘后，掛線定位人力修葺坡面，清理坡面上的散土，坡面平坦率偏誤≯±20mm。鉆孔采用錨桿鉆機，部分成孔使用洛陽鏟。成孔后需清理潔凈孔內殘余或松散的土方，孔內一旦產生部分滲漏裂孔或散落松土，需迅速實行灌漿措施。孔深準許偏誤±50mm；內徑準許偏誤±5mm；間距準許偏誤±100mm；成孔斜角準許偏誤±5%。

參考文獻：

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