探討復雜地質下深基礎基坑邊坡支護及其施工方法

■李智

（四川省冶金地質勘查局605大隊 四川眉山 620860）

探討復雜地質下深基礎基坑邊坡支護及其施工方法

■李智

（四川省冶金地質勘查局605大隊 四川眉山 620860）

復雜地質背景下在深基礎基坑邊坡支護過程中，要充分考慮深基礎基坑邊坡支護施工場地周邊的環(huán)境，保證施工環(huán)境周邊的設施及其他建筑的安全，滿足施工所使用的原材料的運輸需求，并滿足深基礎基坑邊坡支護結構的強度需求。本文以幾種典型支護結構為例，介紹了其特點及施工方法、施工流程等，最后提出了幾點關于深基坑施工的注意事項。

深基礎邊坡支護施工

1 前言

深基礎支護結構主要應用于高層、超高層建筑物的地下部分，包括排樁、地下連續(xù)墻等多種結構形式，目前支護工藝已有20余種。基坑邊坡坡度及邊坡施工質量都是基坑邊坡穩(wěn)定的影響因素，而基坑的穩(wěn)定性直接關乎著施工者的安全與建筑基礎的質量，因此做好深基坑邊坡防護工作具有重要的意義。

2 深基礎及支護結構

為了增加土地利用率，高層、超高層建筑應用越來越廣泛。隨著建筑高度的逐漸增加，建筑物基礎的埋深也需要不斷增加，因此適于高層建筑的深基礎支護結構也越來越受到重視。深基礎支護結構是指基坑開挖時的一種支擋結構，主要承受基坑開挖所產(chǎn)生的土壓力和水壓力，并將此壓力傳遞到支撐?；又ёo包括兩個方面的工作：一是開挖支護；二是變性控制。本文討論的主要是開挖支護及其施工方法。深基礎支護結構有支護型和加固型兩種，其中支護型結構主要包括排樁、板樁墻、地下連續(xù)墻等，加固型則主要包括灌注漿、水泥攪拌樁等[1]。

3 深基礎邊坡支護類型及施工方法

深基礎支護結構多種多樣，目前已發(fā)展到了20多種，在實際應用中需要將各種因素進行綜合考慮，經(jīng)過科學論證之后，確定出最佳的支護方案。深基礎支護部分是建筑基礎施工過程中的重點和難點，直接影響整個建筑工程的質量安全。隨著技術的發(fā)展，深基礎支護技術已經(jīng)漸趨成熟。本文將選取幾種常見支護類型，主要在施工發(fā)面作簡單探討。

（1）工字鋼樁。工字鋼樁圍護結構適于黏性土、砂性土和粒徑小于100mm的砂卵石地；施工噪聲較大，一般用于遠離居民區(qū)的基坑施工；適用于基坑范圍不大的施工。施工中，一般用沖擊式打樁機，對于地層比較松軟的地區(qū)可采用靜力壓樁機和振動打樁機沉樁。要隨挖隨擋木板，到一定深度后，需設置腰梁和橫撐。（2）預制混泥土板樁。此支護方法施工簡便，但噪聲較大，對于城市內部的基坑不實用。止水效果不理想，需輔以止水措施。另外，受起吊設備限制，不適合用于大深度基坑，國內一般為10m以內。（3）灌注樁。這種支護結構主要運用了柱列式灌注樁的剛度優(yōu)勢，適用于深大基坑。利用灌注樁作支護時，施工對周邊地層、環(huán)境的影響較小，但需要與降水或與能止水的攪拌樁、旋噴樁等配合使用。（4）地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻屬于支護型結構，是在開始挖基坑之前，沿開挖導墻挖開一條基槽，并在槽內鋪設鋼筋籠，并進行混凝土澆筑，才形成一道連續(xù)的地下墻體。該連續(xù)墻體剛度大，施工時振動小、噪聲低，止水效果與防滲性良好，適用于黏性土和砂土等地層，能較好控制軟土地層的變形，尤其適用于基坑較深的深基礎支護工程。地下連續(xù)墻施工過程中需利用多種專用挖槽機械設備。澆筑材料主要有鋼筋混凝土、塑性混凝土、自硬泥漿、固化灰漿、泥漿等，相應可形成混凝土墻、固化灰漿墻、預制墻、泥漿強以及鋼制地下連續(xù)墻等。從施工工藝上看，地下連續(xù)墻施工流程主要為：制作導墻→泥漿護壁→成槽施工→下鋼筋籠→灌注混凝土→墻段接頭處理。當施工對周邊環(huán)境不利時，應采用較小的槽段長度，必要時，可采用攪拌樁對槽壁加固。對轉角處有特殊要求時，單元槽段的平面形狀可采用L形或T形。（5）SMW工法樁。SMW樁擋土墻是利用攪拌設備就地切削土體，然后注入水泥類混合液攪拌形成均勻的擋土墻，最后，在墻中插入型鋼，形成一種勁性復合圍護結構。這種圍護結構的特點主要表現(xiàn)為止水性好、施工速度快，型鋼可以部分回收、重復利用。此方法具有較好的發(fā)展前景，目前，上海等城市已有工程實際應用。（6）自立式水泥土擋墻/水泥土攪拌樁擋墻。深層水泥攪拌樁是利用水泥或石灰等材料作為固化劑，利用機械方法將軟土和固化劑進行強制性的深層攪拌，經(jīng)過一系列物理化學反應，形成具有良好水穩(wěn)定性和一定強度的水泥土墻，它屬于加固型支護結構。在工程實踐中，深層水泥攪拌樁一般采用格柵形式，所形成的水泥土墻被稱作重力壩式擋墻，能夠同時起到擋土和擋水的雙重效果。（7）預應力錨桿支護。預應力錨桿支護具有施工輕便、無污染、低噪音、造價省及工期短等優(yōu)點，具有較好的安全性和經(jīng)濟性，主要應用于高度為14m以下的高切坡支護。錨桿的施工工序主要包括[2]：鉆機定位成孔→錨桿的制作與安裝→孔內注漿→錨桿柱制作→張拉與鎖定。主要的技術要求包括：①成孔過程中需隨時注意鉆機速度，避免蹩鉆，把土完全倒出后再拔鉆桿；②選擇合適比例的水泥砂漿灌注，選擇合適的膠結材料、水灰比，可摻入適量的混凝土早強劑；③土層錨桿的錨固體截面積和長度會直接影響其承載力，因此必須嚴格控制，使其達到設計要求；④在施工錨桿柱時應保證柱中預留錨坑底面與錨桿垂直，若有偏差應立即糾偏，否則在施加預應力時會造成斷桿和斷柱事故；⑤應盡量避免預應力錨桿在張拉鎖定時的應力損失問題問題的發(fā)生，可在錨桿預應力沒有明顯衰退時鎖住錨桿，一般鎖定預應力為設計的70%。（8）鋼板樁。鋼板樁支護具有強度高、可重復使用、占地空間小等優(yōu)點。由于此方法對施工專業(yè)性要求較高，鋼板樁雖可以重復使用，但臨時支護投入較大[3]。鋼板樁適于地下水位較高的基坑。鋼板樁的施工流程[4]：測量放樣→實施表層回填素土剝離→根據(jù)施工圖及高程放設沉樁定位線→根據(jù)定位線控設沉樁導向架→整修平整施工機械行走道路→沉設圍護樁→將圍護樁送至指定高程→焊接圍囹支撐→挖土→基坑抽排水→蓋板涵施工→回填土→拔除鋼板樁。

4 深基坑施工中要注意的問題

（1）超深開挖將影響結構安全以及位移的增加。（2）基坑底由于上層土開挖而作用于其面上的壓力會引起土的膨脹，必須注意防止在此作用下土產(chǎn)生軟化[5]。（3）深基礎基坑的支護，應綜合考慮地質條件、基坑周邊環(huán)境、主體地下結構情況、施工季節(jié)變化以及支護結構使用期等因素，因地制宜、合理選型。（4）深基礎基坑深入地下較深，在施工開始之前首先對施工地點的水文條件進行檢查是必要的工作，保證在進行支柱樁的施工過程之中，有效地完成成孔操作等步驟，高效地完成施工工作[6]。（5）基坑可分級放坡，并設置分級過渡平臺，利于邊坡的支護工作。

[1]張命貴，孔紅，張海波.深基礎支護結構的設計與施工方法 [J].中國科技信息，2013(18)：59.

[2]田家琳.預應力錨桿支護在邊坡工程的應用 [J].交通世界，2009(7)：124-125.

[3]JGJ120-2012，建筑基坑支護技術規(guī)程 [S]，2012.

[4]段寶德，深基礎土方開挖支護方案比選 [J]，福建建筑，2014(5)：97-99.

[5]陸培炎，深基坑開挖工程中設計與施工的若干問題 [C]，陸培炎科技著作及論文選集，2006：459-472.

[6]蘭照興，深基礎基坑邊坡支護設計及施工方案 [J]，2015(1)：44-46.

U418.5+2[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-371-1