深基坑灌注樁工程支護施工技術(shù)要點研討

張向陽

(山西辰誠建設(shè)工程有限公司，山西 陽泉 045000)

1 某深基坑灌注樁工程支護施工背景概況

某建筑工程占地面積61 521.6 m2，擬建設(shè)建筑物10 棟，最低建筑高度為150 m。本工程深基坑灌注樁支護施工之前，以《巖土工程勘察規(guī)范》《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》《土工試驗規(guī)程》《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》等為參照標準，在工程現(xiàn)場展開全方位的巖土勘察活動，目的是確定地基的穩(wěn)定性、地層狀態(tài)、地基承載力等，為地基沉降預(yù)測、抗震液化判定、成樁樁徑選擇等提供依據(jù)，期間在現(xiàn)場共布置了227 個鉆孔，包括208 個建筑物鉆孔和19 個基坑鉆孔，其中建筑物鉆孔編號為ZK1～ZK208，含62 個控制性鉆孔，鉆進標準為鉆入中風(fēng)化層3 m 或者微風(fēng)化層1 m，而基坑鉆孔編號為JK1～JK19，布置于9 號樓的鉆孔，孔底高程控制在10 m 范圍內(nèi)，布置于10 號樓的鉆孔，孔底高程控制在6 m 以內(nèi)，并鉆至中風(fēng)化巖5 m 或者微風(fēng)化巖3 m。

2 案例深基坑灌注樁工程巖土分析

2.1 巖土工程特性

據(jù)勘探結(jié)果顯示，本工程施工區(qū)域內(nèi)，分布第四系地層和不同風(fēng)化程度的基巖，巖土的工程特性如下:

①素填土和人工填石層:呈松散～稍密狀，密實程度不均勻，屬于天然地基持力層。

②淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土:分布范圍不廣，具有明顯的壓縮性，但承載力等力學(xué)性質(zhì)不佳，不適合作為基礎(chǔ)持力層。

③沖積粉質(zhì)粘土和洪積粉質(zhì)粘土:分布范圍不廣，可塑性較強，且具有良好物理力學(xué)性質(zhì)，但壓縮性等力學(xué)性質(zhì)普通。

④沖積圓礫和洪積圓礫:呈稍密狀，壓縮性等力學(xué)性質(zhì)一般，屬于普通型地質(zhì)層。

⑤殘積層粉質(zhì)粘土:強度和穩(wěn)定性比較高，標貫試驗結(jié)果顯示，該層深度和強度為正比關(guān)系，可視為天然地基基礎(chǔ)持力層，但在地下水環(huán)境中可能出現(xiàn)軟化跡象，且強度會逐漸下降，施工時需考慮建筑物的荷載情況。

⑥全風(fēng)化片麻巖和強風(fēng)化片麻巖:其性質(zhì)類似于殘積層粉質(zhì)粘土，亦可視為建筑物樁基持力層，但需考慮地下水對其強度的影響。

⑦中風(fēng)化片麻巖和微風(fēng)化片麻巖:巖面起伏程度比較大，并且強度高，荷載作用下不會出現(xiàn)明顯變形，可視為建筑樁基持力層。

2.2 巖土施工參數(shù)

在明確巖土工程特性的基礎(chǔ)上，在此選取合適的施工參數(shù):

1)承載力特征值、壓縮模量、變形模量:借助鉆探和原位測試手段，確定淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層承載力特征值為80 kPa、壓縮模量為2.5 MPa;粉質(zhì)粘土層承載力特征值為180 kPa、壓縮模量為4.5 MPa、變形模量為12 MPa;圓礫層承載力特征值為200 kPa;粉質(zhì)粘土層承載力特征值為220 kPa、變形模量為25 MPa;全風(fēng)化片麻巖承載力特征值為300 kPa、壓縮模量為8 MPa、變形模量為40 MPa;強風(fēng)化片麻巖承載力特征值為450 kPa、變形模量為80 MPa;中風(fēng)化片麻巖承載力特征值為1 500 kPa;微風(fēng)化片麻巖承載力特征值為4 000 kPa。

2)樁基礎(chǔ)樁側(cè)摩擦力、樁端土端阻力等:淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層呈軟塑狀態(tài)，混凝土預(yù)制樁樁側(cè)摩阻力特征值為10 kPa、鉆/沖/挖孔樁及沉管灌注樁樁側(cè)摩阻力特征值為8 kPa;粉質(zhì)粘土呈可塑狀，混凝土預(yù)制樁樁側(cè)摩阻力特征值為25 kPa、鉆/沖/挖孔樁及沉管灌注樁樁側(cè)摩阻力特征值為15 kPa;圓礫呈稍密狀，混凝土預(yù)制樁樁側(cè)摩阻力特征值為35 kPa、鉆/沖/挖孔樁及沉管灌注樁樁側(cè)摩阻力特征值為30 kPa;礫質(zhì)粘性土呈可～硬塑狀，混凝土預(yù)制樁樁側(cè)摩阻力特征值為40 kPa、鉆/沖/挖孔樁及沉管灌注樁樁側(cè)摩阻力特征值為35 kPa、樁入土深度不大于9 m 時樁端阻力特征值為1 200 kPa、樁入土深度大于30 m 時樁端阻力特征值為3 000 kPa。

3 案例深基坑灌注樁工程支護施工技術(shù)要點

3.1 基坑降排水

基于以上的巖土參數(shù)分析和選用結(jié)果，深基坑支護及降排水施工，擬設(shè)計一級支護安全等級，開挖期間，以不同地質(zhì)的天然密度、內(nèi)摩擦角、凝聚力、巖土體粘結(jié)強度、錨固體粘結(jié)強度、基底摩擦系數(shù)、坡率允許值等作為施工參數(shù)，適時可以充分發(fā)揮現(xiàn)場的地理優(yōu)勢，在開挖的同時整平場地，選用高壓旋噴樁止水支護技術(shù)?；拥姆謱臃侄伍_挖，應(yīng)重點兼顧其對稱性和平衡性，尤其是開挖時間和順序的掌握，協(xié)調(diào)好開挖工序與支護工序之間的關(guān)系，規(guī)避坑壁失穩(wěn)而出現(xiàn)坍塌事故，與此同時，還需要在基坑周圍布置排水溝明排，輔助土方開挖地下水水位的控制。在此筆者認為以上支護及降排水工序，要同步考慮基坑周圍的沉降和位移情況控制，借助系統(tǒng)的監(jiān)測方法，最大限度減少基坑失穩(wěn)情況的出現(xiàn)。

3.2 基礎(chǔ)選型分析

案例建筑工程擬建設(shè)10 棟建筑物，每棟的基礎(chǔ)選型，需根據(jù)基坑底板地層的外露情況進行選擇，在此以1 棟～3 棟為例，深入分析基礎(chǔ)選型的方法，其他棟建筑物的基礎(chǔ)選型，可按照以上方法以此類推:

1 棟:擬建層數(shù)(44 +1)層、設(shè)計標高±56.5 m、地下室底板標高38.9 m、現(xiàn)狀地面標高42.31 m～46.51 m，在基坑開挖后，考慮到基底全風(fēng)化巖、強風(fēng)化巖數(shù)量眾多，筆者建議采用樁墩基礎(chǔ)，樁端持力層選用微風(fēng)化巖，以及采用排樁結(jié)合深層攪拌樁支護方法，必要時可借助爆破技術(shù)。

2 棟:擬建層數(shù)(44 +1)層、設(shè)計標高±55.5 m、地下室底板標高38.9 m、現(xiàn)狀地面標高45.41 m～45.79 m，基坑開挖后，發(fā)現(xiàn)基底中風(fēng)化巖和微風(fēng)化巖石數(shù)量比較多，建議采用天然地基，地基持力層選用微風(fēng)化巖，以及采用坡率法支護基坑，必要時可借助爆破技術(shù)。

3 棟:擬建層數(shù)(44 +1)層、設(shè)計標高±49.5 m、地下室底板標高35.1 m、現(xiàn)狀地面標高40.4 m～41.74 m，基坑開挖后，發(fā)現(xiàn)基底以全風(fēng)化巖和強風(fēng)化巖居多，筆者認為適合采用樁基礎(chǔ)，并以微風(fēng)化巖作為樁端持力層，另外可采用深層攪拌樁支護技術(shù)。

從以上1 棟～3 棟的基礎(chǔ)選型方法中，可以看出各棟建筑物基礎(chǔ)選型的相似性，但由于征地拆遷問題，場地內(nèi)基巖埋深起伏程度比較大，譬如1 棟建筑物基巖北高南低，而5 棟建筑物基巖西高東低，并且?guī)r面傾角在45°左右，如果采用沖孔樁技術(shù)，可能會出現(xiàn)偏錘情況，這一點需要在施工期間予以重點兼顧。

3.3 抗浮設(shè)防水位

案例深基坑灌注樁工程支護施工，抗浮設(shè)防水位控制，也是工程重點所在，期間要求觀察場地周圍地表水和地下水情況，在水位出現(xiàn)大幅度波動時，地下室抗浮設(shè)防水位控制在允許標高范圍內(nèi)，同時校核抗浮設(shè)防水位建議值，天然地基以錨桿的方式抗浮，而樁基礎(chǔ)地基采用樁抗浮。

4 結(jié)語

深基坑灌注樁工程支護施工，需在分析工程施工區(qū)域內(nèi)巖土條件的基礎(chǔ)上，做好施工降排水、基礎(chǔ)選型、抗浮設(shè)防等施工工作。文章通過研究，基本明確了案例深基坑灌注樁工程支護施工技術(shù)應(yīng)用的方法，但考慮到不同深基坑工程支護施工要求和條件的差異性，以上方法在其他工程中應(yīng)用時，需要緊密結(jié)合具體工程的實際施工情況，予以靈活地參考借鑒。

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