某工程深基坑支護(hù)技術(shù)方案研究

周榮宗

摘 要：文章通過(guò)工程實(shí)例，著重探討了某商業(yè)住宅樓深基坑支護(hù)施工技術(shù)，本項(xiàng)目深基坑淺層采用土體自然放坡、復(fù)合土釘墻，深層采用鉆孔灌注樁結(jié)合旋噴錨桿樁的支護(hù)形式。通過(guò)這兩層基坑支護(hù)施工技術(shù)的優(yōu)化，達(dá)到良好的應(yīng)用效果，有效控制了基坑變形。

關(guān)鍵詞：高層建筑；深基坑；支護(hù)；土釘墻

1 工程概況

某商業(yè)住宅樓，建設(shè)在山體上，總建筑面積約52346㎡，地下建筑面積12640㎡，地上17層，地下1層，部分基礎(chǔ)為天然基礎(chǔ)，基坑長(zhǎng)88米，寬約55米，呈長(zhǎng)方形，約15米的高邊坡，設(shè)計(jì)在B高程（±0.00）46.8米。場(chǎng)地高程39.51米～55.57米，場(chǎng)地平整到46.8米時(shí)，最大開(kāi)挖深度約8米，兩邊放坡開(kāi)挖。采用淺層土體放坡、復(fù)合土釘墻，深層采用鉆孔灌注樁結(jié)合旋噴錨桿樁的支護(hù)形式。鉆孔灌注樁直徑 800mm，樁長(zhǎng)約20～22米，采用 C30混凝土。

2 施工的重點(diǎn)

本工程地段位置特殊，場(chǎng)地周邊埋設(shè)有大量市政主管網(wǎng)，環(huán)境復(fù)雜，如何有效控制地下水及確保周邊環(huán)境安全，是該項(xiàng)目首先要解決的重點(diǎn)問(wèn)題，在基坑設(shè)計(jì)方面，應(yīng)充分考慮基坑特點(diǎn)及對(duì)周邊環(huán)境的影響。由于場(chǎng)地開(kāi)挖面積大，基坑深度大，如何優(yōu)化土方開(kāi)挖施工方案也應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。

3 水文地質(zhì)條件

地表水來(lái)自大氣降水，地下水類型主要為孔隙潛水。潛水主要賦存于第四季松散沉積物中，其補(bǔ)給受大氣降水及地表水位影響 地下水穩(wěn)定水位埋深在1.800～2.300m，高程介于1. 500～2.000m潛水主要賦存于淺層粉土、粉砂中，潛水位置隨季節(jié)變化有所升降，一般年變幅為0.500～1.500m，歷史上潛水最高水位埋深為 0.500m，高程為 3.500m。

地形較為平坦，地貌單一，勘探孔所揭露的地面下131.500m 深度范圍內(nèi)的地基土均屬沉積類型，主要由黏性土、粉性土、砂性土組成，一般具有成層分布特點(diǎn)。根據(jù)工程詳細(xì)地質(zhì)勘查報(bào)告，按土的成因、結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)差異可劃分為以下主要層次：①素填土；②砂質(zhì)黏土，粉質(zhì)黏土；③粉砂；④粉質(zhì)黏土；⑤細(xì)砂；⑥粉質(zhì)黏土，粉砂。

4 深基坑支護(hù)技術(shù)

4. 1 施工流程

施工場(chǎng)地平整后進(jìn)行測(cè)量放線，然后開(kāi)始套打加固攪拌樁施工，再施工圍護(hù)灌注樁和高壓旋噴樁，進(jìn)行降水和土方開(kāi)挖，同時(shí)進(jìn)行土釘墻、腰梁和預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨桿樁施工。

4.2 攪拌樁施工

采用P·O42.5級(jí)水泥，水泥摻入量 20%，水灰比1. 6?？刂沏@具下沉及提升速度，一般下沉速度≤1m /min、提升速度≤2m /min； 樁體施工必須保持連續(xù)性，相鄰樁施工間隔不得超過(guò)12h，如因特殊原因不可避免，則應(yīng)補(bǔ)強(qiáng)并標(biāo)明位置 施工冷縫應(yīng)另補(bǔ)2根旋噴攪拌樁，確保止水效果； 鉆進(jìn)時(shí)注漿量一般為額定漿量的70%～80%。水泥摻量≥20%，水灰比為1.5～2.0?，F(xiàn)場(chǎng)取樣制作試塊，進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，要求強(qiáng)度≥1.0Mpa。

4.3 鉆孔灌注樁施工

樁徑為 800mm，采用C30混凝土，樁內(nèi)主筋沿樁身均勻布置，并盡量減少鋼筋接頭，樁內(nèi)主筋搭接采用焊接，焊接長(zhǎng)度10d，混凝土充盈系數(shù)應(yīng)≥1. 05且≤1. 2，樁的主筋保護(hù)層厚度為 40mm。

4.4 土釘墻施工

（1）鉆孔定位誤差<50mm，孔斜誤差 3°。土釘施工采用二次注漿工藝，注漿壓力≤2 倍上覆壓力土釘與鋼筋網(wǎng)片焊接牢固，焊接長(zhǎng)度≥30mm，且土釘不露出噴層。土釘孔徑 120～ 150mm，機(jī)械成孔。土釘應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抗拔承載力試驗(yàn)，根據(jù)基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)，第1道土釘抗拔承載力設(shè)計(jì)值60kN，長(zhǎng)9m，試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)抽取3根；第2道土釘抗拔承載力設(shè)計(jì)值60kN，長(zhǎng)9m，試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)抽取3根；第3道土釘抗拔承載力設(shè)計(jì)值 80kN，長(zhǎng)12m，試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)抽取3根。

（2）土釘墻施工期間的土方開(kāi)挖形式為掏槽，施工每道土釘時(shí)，掏槽開(kāi)挖至該道土釘標(biāo)高下20cm，最下道土釘必須在掏槽狀態(tài)下進(jìn)行。上一道土釘注漿完成并養(yǎng)護(hù)≥48h后，方可進(jìn)行下一道土釘?shù)拈_(kāi)挖。

（3）噴層漿液采用純水泥漿或水泥砂漿，純水泥漿采用 P·O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥， 水灰比0.45水泥砂漿采用1：2～1：3的配合比，為提高純水泥漿或水泥砂漿的早期強(qiáng)度， 強(qiáng)度等級(jí)為C20，可摻入適量早強(qiáng)劑。

4.5 基坑加固

基坑內(nèi)局部工程樁較密集，如塔樓電梯井部位，為此設(shè)計(jì)采用高壓旋噴樁土體加固方法， 采用P·O42.5級(jí)水泥，水泥摻入量20%，水灰比0.7；旋噴樁理論樁徑 800mm，搭接200mm， 噴漿壓力15～20Mpa。

4.6 旋噴錨桿樁施工

（1）直徑130mm斜向錨桿樁采用 P·O42.5 級(jí)水泥，水泥摻入量20%，水灰比0.7；旋噴攪拌的壓力應(yīng)為15～20Mpa。擴(kuò)大頭旋噴攪拌的進(jìn)退次數(shù)比樁身增加2次，以保證擴(kuò)大頭的直徑。

（2）錨桿樁內(nèi)插鋼絞線，應(yīng)進(jìn)入旋噴樁底，待旋噴樁養(yǎng)護(hù)5d后施加張拉力鎖定。直徑 130mm旋噴樁每根鋼絞線的鎖定拉力為90kN。

（3）加筋水泥土樁錨施工按照分段、分層開(kāi)挖，分層厚度必須與施工工況相結(jié)合，且≤3000mm下層土方開(kāi)挖時(shí)，上層的斜錨樁必須有5d以上的養(yǎng)護(hù)時(shí)間并已張拉鎖定。鉆孔定位誤差<50mm，孔斜誤差<3°。錨樁樁徑偏差≤2cm，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)施工。

（4）腰梁采用 I16與鋼板焊接而成，腰梁對(duì)焊連接時(shí)，2 根工字鋼之間的連接焊縫間距≤2mm。墊板采用150mm×180mm×20mm鋼板，采用 QVM15-2錨具。鋼絞線插入定位誤差≤30mm，底部標(biāo)高誤差20cm。

（5）每根鋼絞線由7根鋼絲絞合而成，樁外留1.0m以便張拉。錨頭用冷擠壓法與錨盤進(jìn)行固定。旋噴攪拌樁及壓頂梁強(qiáng)度達(dá)到70% 后方可進(jìn)行張拉鎖定。

（6）采用高壓油泵和千斤頂進(jìn)行張拉鎖定。正式張拉前先用20%鎖定荷載預(yù)張拉一次，再以50%，100% 的鎖定荷載分級(jí)張拉，然后超張拉至 110%鎖定荷載，在超張拉荷載下保持5min，觀測(cè)錨頭無(wú)位移現(xiàn)象后再按鎖定荷載鎖定。若達(dá)不到要求，應(yīng)在旁邊補(bǔ)樁。

5 土方開(kāi)挖及優(yōu)化

土方開(kāi)挖的時(shí)侯，基坑開(kāi)挖最大深度約8m，將基坑分成幾個(gè)區(qū)。待支護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)齡期與強(qiáng)度，且降水達(dá)到要求后方可開(kāi)挖 土方開(kāi)挖步驟如下。

（1）開(kāi)挖表層雜填土，并做好坑外地面道面和卸土護(hù)坡及排水溝。

（2）放坡土體分層、分段開(kāi)挖，挖土與護(hù)坡面層施工密切配合，土方開(kāi)挖至圈梁標(biāo)高時(shí)開(kāi)槽開(kāi)挖圈梁位置土體，施工圈梁，施工第1排錨桿樁。

（3）待圈梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%時(shí)按照?qǐng)D紙中要求進(jìn)行錨桿樁拉力鎖定，再分層、分塊施工下一道錨桿樁至基坑底?；颖泵婵恳粋?cè)應(yīng)將基坑保留時(shí)間控制到最小值以減小基坑變形，減少時(shí)空效應(yīng)的影響，同時(shí)需準(zhǔn)備一定的型鋼和鋼板作為基坑變形控制需要。

（4）分層挖除基坑邊保留土體至設(shè)計(jì)標(biāo)高30cm以上，改為人工挖除，基坑見(jiàn)底后迅速澆筑底板墊層至圍護(hù)墻邊。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于深基坑支護(hù)項(xiàng)目，提出了淺層采用土體放坡、復(fù)合土釘墻，深層采用鉆孔灌注樁結(jié)合旋噴錨桿樁的圍護(hù)形式， 最大限度地利用現(xiàn)有場(chǎng)地。同時(shí)，采用樁錨體系， 與傳統(tǒng)的鋼管水平支撐或鋼筋混凝土水平支撐相比，能提供較大的工作面，極大地縮短工期和成本。

參考文獻(xiàn)

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