半地下式筒倉結構深基坑支護工程質量與安全控制

王猛

摘 要：本文以河南大有能源新安煤礦選煤廠技改項目原煤倉工程中的基坑為研究對象，首先探討深基坑支護設計方案，然后分析深基坑支護施工前期的組織和技術準備，之后分析工程施工中的質量和安全控制，最后提出基坑監測及應急預案。

關鍵詞：深基坑;土釘墻;錨桿;微型樁

中圖分類號：TU753文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）11-0101-03

Quality and Safety Control of Semi Underground Silo Structure

Deep Foundation Pit Support Engineering

WANG Meng

（Yima Mining Area Construction Project Quality Supervision Station of Coal Industry，Yima Henan 472300）

Abstract： In this paper， Henan Dayou Energy Xin'an Coal Preparation Plant technical transformation project in the raw coal bunker engineering foundation pit as the research object， first discussed the deep foundation pit support design scheme， and then analyzed the organization and technical preparation of the early construction of deep foundation pit support， and then analyzed the quality and safety control of engineering construction， and finally put forward the foundation pit monitoring and emergency plan.

Keywords： deep foundation pit;soil nailing wall;anchor rod;micro pile

1 工程特點

河南大有能源新安煤礦選煤廠技改項目原煤倉工程為一個直徑18 m的鋼筋混凝土筒倉結構，建筑高度為27.2 m，采用筏板基礎。基坑深度為15.3 m，大致呈2個半圓形，北側基坑上口直徑33.6 m，深度15.3 m;南側基坑上口直徑43.2 m，深度11.3 m。該工程位于洛陽有生工礦游（3A級）景區內，場地地勢起伏較大，北高南低，周邊環境復雜，施工場地狹小。

2 工程地質及水文條件

場區地貌為低小丘陵，勘察期間，場地內未發現地質作用及對工程不利的埋藏物。地勘揭示的地層如下。①雜填土：雜色，層厚0.3～6.7 m，平均厚度2.2 m。②粉質黏土：黃褐色，硬塑至堅硬，層厚2.6～6.4 m。③粉質黏土：黃褐色，硬塑至堅硬，局部可塑，局部見褐色斑紋;場地普遍分布;層厚1.6～5.3 m，平均厚度3.2 m。④粉質黏土：黃褐色，硬塑至堅硬，個別可塑;層厚0.9～6.0 m。⑤卵石：灰色，稍濕，密實，一般粒徑為3～4 cm，最大粒徑大于13 cm;場地局部分布;平均厚度6.0 m。⑥泥巖：淺黃、灰白層狀構造，具水平層理，解石含量約15%，上部1～3 m為強風化，其余層段為中風化。經前期勘探，本工程未見地下水，故地下水不會對基礎及基礎施工造成影響。

3 深基坑支護設計方案選定

原設計方案采用排樁加鋼管內支撐作為支護體系，鑒于排樁鋼管內支撐體系造價較高，施工成本較高，且成孔機械較高，對周邊架空線路有影響，綜合本工程的特點、周邊環境、施工順序、地層條件，經多方論證，決定在北側靠近礦區派出所的位置設置兩排Φ200 mm微型樁（間距1 m，長度內側20 m/外側15 m），基坑采用土釘墻+錨索的復合支撐體系。基坑支護平面布置見圖1，基坑支護1-1截面見圖2。

4 深基坑支護施工前期的組織和技術準備

第一，項目參建單位應建立組織保證措施。工程各方應建立健全質量、安全保障體系，明確項目安全、質量責任人。施工方應加強施工管理，保證施工管理人員、專職安全生產管理人員、特種作業人員、其他作業人員等作業人員的配備和分工。

第二，嚴格檢查施工組織設計、專項施工方案的編寫及實施情況[1]。應嚴格控制深基坑開挖、支護、降排水專項施工的編制、論證、審批手續。

第三，施工前期要對該工程的重大危險源進行識別，例如：影響基坑工程安全性、適用性的材料低劣、質量缺陷、構件損傷;鄰近的房屋結構安全，以及相鄰地下管線、管溝可能產生的滲漏;雨季施工，土釘墻、淺層設置的預應力錨桿可能失效或承載力嚴重下降;基坑開挖可能產生過大隆起;暴雨或強降雨降水施工用電中斷、基坑降排水系統失效等。

5 工程施工中的質量和安全控制

5.1 加強對施工過程中原材料、構配件的質量控制

土釘、錨桿、鋼筋、水泥漿液、腰梁型鋼、噴射用砼材料等嚴格落實原材料進場驗收制度，要對有要求或存有異議的原材料進行力學性能復試。注漿水泥、噴射混凝土應嚴格進行配比設計，注漿料和噴射用混凝土，應進行試注和試噴試驗。

5.2 嚴格工序過程控制

要對微型樁的樁位偏差、垂直度、成孔深度、填充料、注漿壓力等關鍵指標進行嚴格控制[2]。土釘鉆孔的傾角誤差、孔徑允許誤差、孔深允許偏差應嚴格控制在設計值內。上層土釘注漿體及混凝土面層達到設計強度70%或在其齡期達到72 h后方可開挖下層土方。注漿前，應確保將孔內殘留的虛土清除干凈，注漿后當液面下降，應及時進行補漿。張拉預應力錨桿時，應嚴格按照張拉設計值進行，當錨桿固結體的強度達到15 MPa或設計強度的75%后，方可進行錨桿的張拉鎖定。張拉錨桿時，應平緩加載，加載速率≤0.1 kN/min;在張拉時，錨桿位移和壓力表壓力應保持穩定，拉力應考慮鎖定過程中的預應力損失量，鎖定時的拉力應取設計鎖定值的1.1～1.15倍。錨桿鎖定時，若出現錨桿松弛、脫落、錨具失效等問題，應及時進行修復和再鎖定。砼噴射作業應分段自下向上均勻進行，一次噴射厚度不宜小于40 mm。噴頭應盡量與受噴面保持垂直，距離宜為0.6～1.0 m[3]。

5.3 嚴格施工過程的質量檢測

在土釘注漿固結且強度達到10 MPa或達到設計強度的70%后，應及時對土釘的抗拔承載力進行檢測[4]。試驗數量不小于土釘總數的1%，且每層不少于3根，根據本基坑的安全等級要求，其抗拔承載力檢測值應大于等于土釘軸向拉力標準值的1.3倍。噴射混凝土面層噴射厚度采用鉆孔檢測。錨桿的抗拔承載力試驗應在錨固段注漿固結體強度達到15 MPa時進行，檢測數量不應小于檢測總數的5%，且同一土層中的錨桿檢測數量≥3根，抗拔檢測值為軸向拉力標準值的1.3倍。

6 基坑監測及應急預案

6.1 基坑監測

該工程按一級基坑進行監測，每次測量應采用相同的測量線路和相同的測量方法，要求固定儀器和人員，盡量在基本相同的環境和條件下工作。布設建筑物沉降、傾斜監測點7個。坡頂和中間平臺應加密觀測，基坑共設置水平和豎向位移監測點18個。施工中，根據施工進度和天氣情況，隨時加大觀測頻率，如發現變形異常，應及時停止基坑內作業，并分析原因，采取還土、坡頂卸載、坡腳加載等加固措施，確保邊坡安全[5]。監測項目、報警值及實際監測結果如表1所示。

6.2 應急預案及實施

項目建立應急領導小組及其他現場搶險小組，認真對基坑施工過程中存在的風險進行分析，針對風險成因建立預防、規避方案及應對措施。同時，建立監測數據實時反饋機制，與鄰近項目工地建立安全儲備物資共享機制，定期組織應急搶險演練。

7 結語

本工程基坑已經回填至設計標高，基坑支護作為一個臨時措施已經圓滿完成了自己的使命。筆者根據實踐，提出在深基坑施工質量與安全控制時應注意的問題。

第一，嚴格履行質量驗收程序，涉及風險分項工程時，必須先進行條件驗收，再進行施工，嚴禁不具備條件就進行施工。

第二，針對風險項目必須制定相關的方案，并對照方案檢查相應的設備、材料等落實情況，同時，建立全天候、全覆蓋的檢查、巡查制度。

第三，認真核查每日的監測數據，如有異常，必須查明原因，必要時及時啟動應急預案。

第四，確保相關安全監測設施、點位有效，發現損壞及時補齊，確保監測數據真實可靠。

參考文獻：

[1]陳忠漢，程麗萍.深基坑工程[M].北京：機械工業出版社，2001.

[2]國家行業標準.建筑基坑支護技術規程：JGJ 120—2012[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[3]龔曉南.深基坑工程設計施工手冊[M].2版.北京：中國建筑工業出版社，2018.

[4]趙乃志，劉丹，張敏江，等.復合土釘支護技術在深基坑工程中的應用[J].沈陽建筑大學學報（自然科學版），2007（3）：411-414.

[5]楊彬，李彬，李均.某深基坑檢測技術問題探討與應對措施[J].建筑監督檢測與造價，2015（3）：42-45.