深基坑支護技術(shù)在土建施工中的應(yīng)用研究

沈 鵬

（武昌工學院，湖北 武漢 430065）

1 土建施工中深基坑支護技術(shù)介紹

1.1 旋挖鉆孔樁施工

一般是指由旋挖鉆機施工的樁型，全稱旋挖鉆孔灌注樁，工程上簡稱旋挖樁[1]。通過這種方式，孔內(nèi)土壤被清除直至達到設(shè)計深度。對于高黏性的巖石和土壤層，可以使用干燥或凈水鉆探技術(shù)，而無需泥壁保護。對于疏松的地層和有地下水分布的土層，孔壁是不穩(wěn)定的，應(yīng)采用靜態(tài)泥漿護壁鉆井技術(shù)，孔中應(yīng)帶有泥漿護壁保護或穩(wěn)定劑以保護墻壁。

1.2 鋼筋籠的制作

使用增強的箍筋綁扎的制做方法，將鋼筋箍安裝在主鋼筋內(nèi)部，在制造時根據(jù)設(shè)計位置標記主鋼筋的位置，并用粉筆或油漆在主鋼筋上標記鋼筋箍的位置。強化焊接時，將鋼筋箍與主鋼筋的標記對齊，鋼筋箍之間相互對齊，校正鋼筋箍使其與主鋼筋垂直，并對齊骨架，然后焊接其余部分，鋼筋按上述方法一一進行。吊起鋼筋時，緩慢且垂直地放置主鋼筋籠，以免其與孔壁碰撞。

1.3 土釘墻支護

1.4 地下連續(xù)墻技術(shù)

地下連續(xù)墻是一種非常有價值并應(yīng)該廣泛推廣和應(yīng)用的支護技術(shù)，其優(yōu)異的穩(wěn)定效果提高了房屋建筑的整體性、減少沉降問題、防水防滲漏效果好。但地下連續(xù)墻也存在缺點，如果作為臨時擋土結(jié)構(gòu)，成本預(yù)算對于其他方法來說更高；在城市施工時，施工廢料處理也是一個問題。

1.5 灌注樁排樁支護技術(shù)

灌注樁排樁圍護墻是采用連續(xù)的柱列式排列的灌注樁形成了圍護結(jié)構(gòu)。工程中常用的灌注樁排樁的形式有分離式和雙排式。分離式排樁其工藝簡單，建造費用較低，適用于20m 以下的深基坑工程。為增大排樁的整體抗彎剛度和抗側(cè)移能力時，增設(shè)一排樁，即雙排式。其工藝成熟，易于控制，但圍護時占有空間較大，所以只適用于場地空間充足的深基坑。

1.6 內(nèi)支撐支護

該支撐是在支撐樁之間具有內(nèi)部支撐的支撐結(jié)構(gòu)，內(nèi)部支撐有鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)方式。鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)的內(nèi)部支撐具有多次旋轉(zhuǎn)，可回收和再利用的優(yōu)點。內(nèi)部支撐結(jié)構(gòu)使用支撐樁固定土壤，內(nèi)部支撐提供輔助的土壤固持。內(nèi)部支撐的平面剛度比較大，可以有效地限制土壤向基坑的運動。

2 紅星國際廣場項目工程概況

本工程為紅星國際廣場，位于太原市小店區(qū)龍城大街與濱河路交匯處，南至龍城大街，北面為恒大江灣項目工地，西面為規(guī)劃道路，東面為人工干渠。

本項目77#地塊內(nèi)規(guī)劃4 號商業(yè)、5 號辦公及地下車庫。4 號商業(yè)地上3 層，5 號辦公地上24 層，地下車庫為2 層。74#地塊東西長227.746m，南北寬102.05m，現(xiàn)場標高約為780.00m（-0.45m）。基坑開挖最深至767.84m（12.61m，其中集水坑開挖最深至13.71m），開挖深度平均為12.41m。項目總位置平面圖如圖1 所示。

在不考慮從74#地塊倒運過來土方的情況下，77#地塊A、B、C區(qū)已開挖至-5m，D 區(qū)為現(xiàn)場臨時辦公區(qū)，場地標高-1m，如圖2 所示。

圖1 項目總位置平面圖

圖2 77#地塊劃分

2.1 工程特點及難點

（1）本工程基坑屬于深基坑工程，74#地塊基底面積為23484m2，±0.00 標高相對于絕對高程780.45m，開挖至767.84m，77#地塊基底面積為8374m2，±0.00 標高相對于絕對高程780.15m，開挖至770.24m。施工場地臨近汾河，地下水控制及保護是本工程施工重點。

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（2）本工程基坑面積為31858m2，基坑支護采用樁+錨索、放坡土釘墻兩種支護形式，地下水控制采用三軸攪拌樁止水帷幕、管井降水，地基采用后注漿鉆孔灌注樁，地質(zhì)條件復(fù)雜，存在基坑工程施工工序較多、工期緊等難點。

（3）本工程3 號商業(yè)單層建筑面積達23000m2，并且層高達5.2m，面積大且人防結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在內(nèi)裝飾施工過程中施工工序多，工種交接頻繁，各專業(yè)施工隊伍管理困難。

2.2 相關(guān)工程做法

（1）施工現(xiàn)場南側(cè)基坑采用土釘墻+支護樁支護形式，其余面均采用放坡土釘墻支護形式。1-1 剖土釘墻坡度為1∶0.375，2-2 剖土釘墻坡度為1∶0.43，4-4 剖土釘墻坡度為1∶0.6，傾角10°。第一排土釘設(shè)在-1.5m，采用1 根HRB400 鋼筋直徑20mm，水平間距1.2m，豎向間距1.5m，土釘長度6m、6m、4.5m。土釘墻表面掛網(wǎng)200×200 單層雙向鋼筋網(wǎng)噴100mm 厚混凝土，強度等級為C20。1-1 剖土釘共計193根，2-2 剖土釘共計97 根，4-4 剖土釘共計90 根，總計380 根。

（2）噴射混凝土護坡時，施工過程中對配合比嚴控，混凝土澆筑作業(yè)應(yīng)分段進行，同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上，澆筑時噴頭與受噴面應(yīng)保持90°。噴涂與受噴面應(yīng)保持0.8～1.5m 的距離，噴射混凝土終凝2h 后應(yīng)噴水涂膜養(yǎng)護。實際施工前，應(yīng)先在實驗室作一組混凝土試塊，標準養(yǎng)護28d 后進行檢驗，檢測合格后開始正式噴射護坡。噴射混凝土厚度允許偏差±10mm[3-4]。

（3）工程樁采用后注漿鉆孔灌注樁，樁徑700mm，樁長40m，樁身混凝土強度等級為C40，樁身進入持力層深度不得小于3m，1#樓（246 根）和2#樓（244 根）總樁數(shù)為490 根（含試樁及錨樁），施工時采用兩臺旋挖機，20 根/d，預(yù)計工期25d。

（4）74#地塊共設(shè)置120 眼降水井，降水井間距15m，井深16.5m、20.5m，井底標高760.00，設(shè)置觀測井11 眼。井管采用混凝土井管，內(nèi)徑320、外徑400。

2.3 邊坡支護

2.3.1 邊坡形式及預(yù)留坡道位置

本工程南側(cè)采取支護樁+錨索+土釘墻的支護形式，其余面均采用放坡土釘墻的支護形式。其中，南側(cè)支護土釘墻放坡至標高776.50m（-3.95），以下采取樁+錨索支護。其余三面均采取放坡三次的方法進行基坑支護。本工程74#地塊東西為D-1/01-D26 軸，南北為D-2/0A-DM 軸。計劃在J-M 軸之間設(shè)置坡道，坡道寬8.5m，長50m，坡道兩側(cè)采取噴錨支護。開挖過程采用反鏟挖掘機及土方車輛配合，土方挖出后運至工地外指定區(qū)域。

2.3.2 施工進度計劃

本工程-3.95 標高處土方開挖分為A、B、C、D、E、F 六個區(qū)段，在開挖過程中，穿插土釘墻、止水帷幕、1#樓、2#樓工程樁、支護樁及降水井的施工。各個工序應(yīng)緊密結(jié)合，分包單位要按照進度計劃的安排提前進場，保證本工作的順利進行和按期完成，避免影響后續(xù)工作的開展，總計用時36d。

2.3.3 施工流程

根據(jù)提供的高程點施放工程±0.000 標高線，基坑內(nèi)土方開挖采用分層分段開挖，大面積的土方開挖順序自南向北依次進行施工（A→B→C→D），開挖后邊坡采用邊開挖邊支護（土釘墻）的方式進行做護坡。自上而下分層開挖，每層不超過1m，開挖過程中，隨時檢查集水坑平面尺寸；開挖時注意地下水位及天氣的影響，若出現(xiàn)地下水位過高的情況，在集水坑中間設(shè)置臨時假井（基礎(chǔ)施工后就封閉）；若出現(xiàn)雨情，及時安排人員覆蓋塑料布，避免塌方。

2.3.4 各工序施工方法

土方開挖采取分段開挖。土方開挖順序：基坑東側(cè)A 段土方開挖，主要開挖范圍為2#樁基工作面→基坑南側(cè)B 段土方開挖→基坑C 段土方開挖，主要開挖范圍為1#樓樁基工作面→開挖D 段土方→開挖E 段土方→開挖F 段土方（如圖3 所示）。

圖3 74#地塊-3.95 施工段劃分及車輛行走路線圖

各段開挖時，均先開挖有土釘?shù)囊粋?cè)（寬度為20m），為土釘墻施工創(chuàng)造條件，以免影響土釘墻施工。土釘墻噴錨施工：施工段A 段開挖完成后，護坡施工隊進場，并配合土方開挖工程隊進行邊坡的修整，完成后依次進行土釘墻、工程樁施工，施工順序要和土方開挖順序保持一致。土釘墻施工完成50%時，支護施工隊進場，并進行止水帷幕施工，施工順序由南側(cè)→西側(cè)依次施工。止水帷幕施工完成后進行支護樁的施工。土方開挖完成80%降水，工程施工隊進場施工。

3 結(jié)束語

本文以紅星國際廣場深基坑支護實際工程為研究背景，分析了適合本工程的基坑支護方案，并對支護進行了施工組織設(shè)計和突發(fā)情況的處理措施。

（1）結(jié)合項目地質(zhì)條件、周邊施工環(huán)境和市政管線敷設(shè)，最終確定深基坑的支護面采用三邊“支護樁+錨索+樁間土掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土”，一側(cè)“放坡開挖+掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土”的支撐方式。

（2）涉及巖土的基坑工程是一項復(fù)雜的工程，在施工前應(yīng)制定詳細的施工組織計劃以及針對突發(fā)情況的處理措施[5]。地質(zhì)勘探極為重要，由于此工程的勘探不徹底，開挖過程中在基坑的東南角發(fā)現(xiàn)了淤泥土，需要再次進行施工。