復雜場地條件下深基坑支護案例分析

蘇迅

摘要：隨著工程建設規模、體量增大，建筑密度提高，深基坑作業逐年增多。限于場地條件、地質構造等客觀因素制約，深基坑作業越來越多的無法實施傳統的放坡開挖方法，而必須采用技術可行、經濟合理的基坑支護結構。本文對深基坑常用支護結構形式、特點及其適用范圍進行了介紹，并對“唐山國豐鋼鐵公司50WM發電二期管溝支護工程”這一項目案例進行了總結，從復雜場地條件下深基坑支護的角度，簡述了支護體系的構成及施工控制要點。

關鍵詞：復雜場地；深基坑；支護案例

1.深基坑支護的目的

深基坑支護的目的：依據施工圖紙、巖土工程勘察報告及相關規范，結合基坑周邊環境進行支護結構的設計、施工、監測，確保深基坑在開挖以及基坑內部施工過程中，不因土體的變形、沉陷、坍塌或位移而受到危害，確保基坑周邊相關建筑物、管線、道路等的安全。

2.國內常用的深基坑支護結構主要形式、特點及適用條件

2.1鋼板樁圍護結構

采用型鋼板樁，機械打人地下，形成連續板墻作為擋土截水支護結構。特點：成品制作，可重復利用，施工簡便，水密性強；剛度較小，易變形。適用條件：基坑側壁安全等級為二、三級，基坑深度不宜大于10m。

2.2工字鋼支護結構

采用大型工字鋼作為基坑支護結構主體，基坑開挖前，機械打入地下。基坑開挖時同步將擋土板插入工字鋼與土體間。

2.3鉆孔灌注樁支護結構

鉆孔灌注樁一般采用機械成孔、現場灌筑砼，按隊列式布置形成支護體系。特點：剛度大，抗彎強度高，變形小，施工噪音低、振動小。適用于基坑側壁安全等級一、二、三級，懸臂式結構在軟土場地中不宜大于5m。

2.4深層攪拌樁擋土結構

采用深層攪拌機械將水泥、石灰等材料和邊坡土相拌合，形成連續搭接的水泥（石灰）土樁柱擋墻。特點：造價低，施工簡單，止水性好。適用于淤泥、淤泥質土、黏性土、粉土、素填土等土層基坑截水。

2.5地下連續墻

地下連續墻主要有預制、現澆鋼筋砼連續墻兩類。特點：墻體剛度大，變形小，施工振動小、噪音低。適用于基坑側壁安全等級一、二、三級。

2.6其他支護形式

除上述深基坑支護形式外，還有土釘墻或噴錨支護、逆作拱墻形式、排樁土層錨桿支護、沉井，以及綜合采用多種支護相結合的形式。

3.復雜場地條件下深基坑支護的案例分析

3.1項目簡介

唐山國豐鋼鐵公司50WM發電二期管溝支護工程（以下簡稱本項目），是利用該公司高爐、轉爐煤氣發電所產生的含熱廢水為城區居民供熱的配套項目，包括兩根DN1200地下管道、兩座地下閥門井施工。

3.2場地條件

本項目場地自然地坪標高6.25m，管道施工開挖至1.69m，閥門井位置開挖至0.69m。基坑北側距四層辦公樓2.5m（辦公樓為帶型基礎、埋深1.5m）；基坑南側為電廠循環水池（地上高度5.0m、地下埋深6.6m）。試開挖揭示：地下水位標高5.65m（開挖0.6m以下為地下水浸泡，原因是緊鄰的循環水池滲漏（電廠統計每日滲漏水量200m3）

3.3支護目的

確保基坑開挖、管道施工過程中基坑安全；確保基坑北側辦公樓結構安全；確保南側循環水池結構安全和正常生產；施工噪音控制，保證辦公樓正常使用。

3.4支護形式的選擇

經計算和綜合考慮，本項目采用“擋土灌注排樁+水泥土樁懸臂支護”形式。此形式可使砼灌注樁與水泥土樁緊密結合組成防滲帷幕，既抵抗土壓力、水壓力，又起擋水抗滲透作用。

3.5本項目施工工藝與采取的技術措施

3.5.1施工工藝簡介

鋼筋砼灌注樁的施工工藝采用長螺旋鉆孔反插鋼筋籠工藝，水泥土樁采用濕法水泥土樁工藝。施工順序：水泥土樁-鋼筋砼灌注樁-冠梁。

3.5.2施工過程中的技術控制要點

3.5.2.1水泥土樁施工控制要點

（1）對攪拌樁質量檢查重點是水泥用量、水泥漿拌制的罐數、是否有斷漿現象、噴漿攪拌提升時間以及復攪次數。

（2）采用二噴四攪工藝，首次下鉆時可帶漿下鉆，噴漿量控制在小于總量的1/2，嚴禁帶水下鉆。

（3）為保證水泥攪拌樁質量，首次提鉆噴漿時在樁底部停留30秒，進行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部進行磨樁頭，停留30秒。

（4）嚴格控制噴漿時間和停漿時間。每根樁開鉆后連續作業，不得中斷噴漿。

3.5.2.2鋼筋砼灌注樁施工控制要點

（1）樁位確定：計算每根樁的坐標，根據樁位編號輸入全站儀進行測放，誤差控制在±10mm。

（2）成孔控制：采用跳打方式，根據鉆機的壓力值及鉆進難易程度、鉆到持力層時經勘察、建設和監理單位驗收合格鉆至設計深度。

（3）泵送砼、提鉆控制：停鉆后，直接泵送壓灌砼，停頓10-20s，提鉆桿要保持孔內砼具有一定高度，以保證孔徑及砼密實度。

3.6本項目取得的的幾點經驗

3.6.1水泥土樁施工

（1）攪拌機均勻連續提升是控制注漿量、攪拌均勻程度、保證加固效果的關鍵。

（2）如因故停漿，將攪拌頭操作至停漿點以下0.5m處，恢復供漿時再噴漿攪拌提升。

（3）使用的水泥漿必須過篩，制備好的水泥漿不得離析，泵送必須連續。

3.6.2水平位移與沉降位移監測

3.6.2.1水平位移監測

水平位移監測基準點應埋設在基坑開挖深度3倍范圍外不受施工影響的穩定區域，或利用已有穩定的施工控制點；基準點的埋設應按有關測量規范、規程執行。

3.6.2.2豎向位移監測

重點做到坑底隆起（回彈）通過設置回彈監測標，采用幾何水準并配合傳遞高程的輔助設備進行監測，傳遞高程的金屬桿或鋼尺等應進行溫度、尺長和拉力等項修正。

4.結束語

本項目工程量不是很大，但其場地的復雜性使其在深基坑支護工程中有著一定的代表性。經過成功實踐，豐富了筆者在內的參與建設者的深基坑支護知識、積累了一定支護經驗。總結這些經驗，希望與同仁共同探討、分享。