緊鄰管樁基礎(chǔ)深基坑支護設(shè)計與施工探析

鄭晨光

（云南省設(shè)計院勘察分院，云南 昆明 650051）

緊鄰管樁基礎(chǔ)深基坑支護設(shè)計與施工探析

鄭晨光

（云南省設(shè)計院勘察分院，云南 昆明 650051）

本文主要選取某基坑施工工程作為輔助講解例子，介紹在緊鄰管樁基礎(chǔ)上實行深基坑支護設(shè)計內(nèi)容。在施工過程中將地質(zhì)條件、施工場地環(huán)境情況等因素進行綜合考慮，決定擋土結(jié)構(gòu)選用鉆孔灌注樁，并且在基坑中添加2道內(nèi)支撐，內(nèi)支撐施加了適當(dāng)預(yù)應(yīng)力以獲得良好支護作用。介紹了在施工過程中遇到的施工及技術(shù)問題，并針對具體問題提出了適合的解決措施。

基坑施工；地質(zhì)條件；施工技術(shù)

1 某工程情況分析

本文選取某市三級修庫基坑工程作為例子進行介紹深基坑支護工程的施工方法以及施工相關(guān)技術(shù)，該工程是為了安裝相關(guān)設(shè)備裝置而開設(shè)的。本基坑由十八個不相連的基坑構(gòu)成，其臨近修庫管樁，每個基坑布置呈矩形形狀，各基坑形狀基本一樣，無太大差異。基坑側(cè)壁結(jié)構(gòu)與管樁基礎(chǔ)承臺結(jié)構(gòu)相距不超過1.5m，因此操作空間比較小。而管樁施工工程對于變形情況的要求相對來說比較嚴格?；恿硗庖幻媸且芽⒐さ募苘嚈C基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對于變形控制工作要求比較嚴格；基坑深度設(shè)計為7.0m。

2 該工程所處地區(qū)地質(zhì)情況

本基坑工程地處沖積平原地區(qū)，這里地形開闊、地面平坦，只有部分地面出現(xiàn)起伏情況，大部分都是平地。結(jié)合地質(zhì)勘察相關(guān)數(shù)據(jù)資料，基坑施工過程中影響地層依次可分為：素填土地層、淤泥地層、粉質(zhì)粘土地層以及泥質(zhì)粉砂巖地層；施工基坑底層深入淤泥層。根據(jù)水文調(diào)查詳細資料和原有地質(zhì)資料信息，發(fā)現(xiàn)計劃施工的場地中淺層地下水質(zhì)類型為孔隙性潛水，其主要儲存于淤泥質(zhì)土和淺層填土內(nèi)，通過地表水以及大氣降水進行補充；因此，地下水也會伴隨不同季節(jié)變化而出現(xiàn)改變。水位距現(xiàn)地面大概為1m距離，承壓水所處位置較深，所以其對該基坑工程施工影響不大。

3 分析基坑支護處理

3.1 項目特征以及在施工過程中遇到的困難

針對該施工項目施工現(xiàn)場環(huán)境、施工地質(zhì)情況以及基坑基本情況（如深度、寬度和形狀等）進行綜合考慮，可以得出以下四點特征：

①該基坑位置位于已完工的機車修庫中，測量頂板與地面兩者間的距離未超過12m,所以施工場地非常狹窄，并且每個基坑大小都是不完全相同的。②觀察發(fā)現(xiàn)基坑坑底位于淤泥質(zhì)土層，地質(zhì)條件相對比較復(fù)雜，加上地層會發(fā)生改變，儲存有大量地下水。③架車機基礎(chǔ)的一面靠近基坑工程，其對變形要求相當(dāng)嚴格；修庫管樁基礎(chǔ)工程的一面臨近即將施工的基坑工程，管樁對于變形情況的控制也很嚴格。④施工時間非常短，加上施工工程位于建筑物中，不能采用大型機械進行大范圍施工操作。

3.2 基坑支護設(shè)計

鉆孔灌注樁結(jié)合內(nèi)部支撐效果或（地下連續(xù)墻體＋內(nèi)部支撐效果方案），比較適合應(yīng)用在變形控制效果較為嚴格的基坑支護中施工；但另一方面，由于采用修建地下連續(xù)墻體所需成本比較高、施工時間較長以及操作步驟繁多等不利因素，所以施工方選擇了鉆孔灌注樁結(jié)合內(nèi)支撐的施工方案。

由于現(xiàn)場施工場地狹小，不能采用大型灌注樁，因此該場地只能選擇小型或中型灌注樁，除此之外還要在施工中重視控制好其對管樁產(chǎn)生的變形情況。經(jīng)過精確計算相關(guān)數(shù)據(jù)，決定在靠近管樁基礎(chǔ)一面設(shè)置鉆孔灌注樁類型為：直徑800mm，間隔距離為900mm；其余面采用鉆孔灌注樁：直徑為600mm，間隔距離800mm。并且在管樁頂部設(shè)置一道冠梁結(jié)構(gòu)，采用鋼筋混凝土材料制作成壓頂梁，其設(shè)置在距離地面以下大約1.0m的位置，目的是為了縮短樁長，降低對地面施工操作造成的不良影響；另外，該基坑工程完工時間較短，還需要增加預(yù)應(yīng)力幫助有效控制變形情況發(fā)生。因此，內(nèi)支撐類型應(yīng)采用鋼管內(nèi)支撐，采用圓鋼管（直徑為500mm）。

施工加固方面有兩個施工方案：方案A：設(shè)置一道支撐，位于冠梁層，在此基礎(chǔ)上對坑底進行加固；方案B：設(shè)置二道支撐位于離地面約為4.0m位置，不進行坑底加固施工。根據(jù)施工工程試算情況，對比A、B兩個方案得出：方案A出現(xiàn)變形情況與變形警戒值非常接近，而方案B在施工過程中發(fā)生變形情況非常嚴重，已經(jīng)超過了警戒數(shù)值。因此，經(jīng)過對比分析決定采用方案A，并在支護樁位置增加第二道支撐，增強支撐力量。鑒于本施工現(xiàn)場儲存有的地下水主要位于填土層淺部，而淤泥層透水能力不佳，所以在進行止水措施施工中決定采用旋噴樁，施工位置為各支護樁之間，一方面能幫助止水，另一方還能起到擋土作用。

4 項目施工及完成情況

問題一：深挖基坑過程中，首先對基坑底部旋噴樁工程進行加固處理，并對圍護樁進行施工，但因旋噴樁產(chǎn)生的壓力通常都大于15MPa,因此對周圍土體產(chǎn)生嚴重干擾。初步解決：采用間隔施工方式，鞏固抽條。經(jīng)過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，施工操作對管樁產(chǎn)生的干擾力仍比較嚴重，甚至出現(xiàn)超過20mm的深層水平位移，不利于管樁工程。優(yōu)化方案：增設(shè)應(yīng)力釋放孔，增設(shè)位置為管樁側(cè)圍護樁和旋噴樁中間，孔與孔之間相互間隔，有效解決了上述問題，減小施工對土體產(chǎn)生的不良影響。

問題二：管樁側(cè)面與管樁承臺結(jié)構(gòu)相距最短距離為1.43m，能提供給施工人員的操作范圍很小。解決：做好圍護樁防水工作，將圍護樁結(jié)構(gòu)和主體墻結(jié)構(gòu)共同澆筑，盡可能提供多的施工場地，施工效果良。

問題三：基坑施工中，按照工程需要增設(shè)了預(yù)應(yīng)力幫助獲得良好支撐效果，獲得效果與預(yù)期效果基本相同；由于出現(xiàn)某些位置深層水平位移數(shù)值大于規(guī)定值，原因是缺少預(yù)應(yīng)力，導(dǎo)致支撐無法有效控制樁體結(jié)構(gòu)位移情況。解決：將靜態(tài)增設(shè)預(yù)應(yīng)力方案轉(zhuǎn)變?yōu)楦鶕?jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行動態(tài)調(diào)整的施工方案。

問題四：施工操作場地不足，若選擇人工開挖基坑，所需時間較長，耽誤施工進度。解決措施：借鑒隧道施工中采用的臺階法，分兩級臺階進行施工挖掘，選擇小型挖掘機，加快了施工速度，保證了工程能順利竣工。

結(jié)語

綜上所述，在進行基坑工程施工時，依據(jù)施工現(xiàn)場的地形、地貌因素以及地質(zhì)情況，選擇了樁撐支護施工方法，然后再根據(jù)施工詳細情況進行適當(dāng)調(diào)整，很好的控制了基坑工程四周的水平位移、豎向位移等變形情況。施工人員在實際工作中，針對遇到的難題結(jié)合施工現(xiàn)場條件進行綜合分析，有效解決了操作中發(fā)現(xiàn)的難題，最終安全、順利的完成了該基坑工程的施工。通過本文介紹施工中所遇到的問題及操作、解決經(jīng)驗，希望能給相關(guān)基坑工程提供一些有用的參考。

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[3]趙建雄.緊鄰管樁基礎(chǔ)深基坑支護設(shè)計與施工[J].建筑工程，2011（4）:133-134.

TU46

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