基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)問題研究

陸士興

【摘 要】土釘墻施工技術(shù)自己20世紀(jì)70年代產(chǎn)生以來，因其造價(jià)較其他基坑圍護(hù)體系低，施工周期短，安全性基本滿足基坑穩(wěn)定性及變形要求，在邊坡工程、基坑工程中得到廣泛的認(rèn)可。土釘墻支護(hù)是近年發(fā)展起來用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術(shù)，由于土釘支護(hù)具有施工速度快、用料省、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，故其已在深基坑支護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】地基基坑；基坑圍護(hù)；現(xiàn)場施工

0.工程概況

該工程建筑為地上18層框架結(jié)構(gòu)塔樓，人防地下室一層，附設(shè)2層結(jié)構(gòu)裙樓，基坑開挖深度自然地坪以下-5.6m，小區(qū)住宅巖土工程地質(zhì)勘察報(bào)告揭示，基坑開挖影響范圍的土層分布自上而下依次為：

（1）素填土：灰黃色，松散以粘土為主，頂部0.3m以碎磚，瓦礫為主。

（2）粘土：褐黃～灰黃色，可塑～流塑，土質(zhì)上硬下軟，壓縮性偏高，場內(nèi)分布均勻。W（%）30.9，r（kn/m3）18.4，滲透系數(shù)1.62E-0.7，固結(jié)快剪C（KRa）31.00（0）19.5。

（3）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色、流塑，含較多有機(jī)質(zhì)、腐植殖，土質(zhì)不均，場內(nèi)分布均勻。W（%）36.5，r（kn/m3）17.7，滲透系數(shù)2.01E-0.7，固結(jié)快剪C（KRa）11.00（0）16.5。

1.圍護(hù)體系方案選擇

綜合場地地理位置、土質(zhì)條件、基坑開挖深度和周圍環(huán)境條件，本基坑圍護(hù)下特點(diǎn)：

（1）基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工要綜合考慮工程地質(zhì)與水文條件、基礎(chǔ)類型、基坑開挖深度、降排水條件、周邊環(huán)境、基坑周邊荷載、施工季節(jié)、支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限等因素。基坑支護(hù)施工控制的關(guān)鍵是基坑的穩(wěn)定性、地面變形及地下水的控制、并要根據(jù)地質(zhì)、環(huán)境因素的變化適時(shí)地調(diào)整支護(hù)方案。

（2）場地地基土質(zhì)性質(zhì)較差，主要為素填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，處理不好容易產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。

（3）土層滲透系數(shù)一般，采用地表面排水和坑內(nèi)明溝集水溝排水。

（4）本工程周鄰環(huán)境條件尚可，結(jié)合本工程上述特點(diǎn)，根據(jù)“經(jīng)濟(jì)、合理、安全”方面施工的原則，采用土釘墻圍護(hù)方案是比較經(jīng)濟(jì)合適的，土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有經(jīng)濟(jì)性好、施工方便、施工工期短、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，目前已在嘉興地區(qū)許多基坑工程中取得了成功的經(jīng)驗(yàn)，土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：

1）基坑開挖作業(yè)面寬敞，施工速度快，施工工期短，由于基坑內(nèi)無支撐等障礙物，基坑開挖時(shí)能全面鋪開作業(yè)，大型施工挖土機(jī)具，運(yùn)輸車輛均能直接下坑作業(yè)。土釘墻施工與基坑挖土同時(shí)進(jìn)行，交叉作為。邊挖邊支護(hù)。

2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)性好，土釘墻是比較經(jīng)濟(jì)的一種圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式。

3）土釘墻施工設(shè)備輕便，方法簡單，對(duì)場所地適應(yīng)性強(qiáng)，無需大型、復(fù)雜設(shè)備，施工所占場地小，對(duì)周圍環(huán)境干擾少，施工噪音小，無震動(dòng)，施工文明。

4）土釘墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)有較好柔性，自重輕，能承受較大變形，并具有良好抗動(dòng)荷載的能力。

2.基坑圍護(hù)土釘墻施工

2.1施工流程

土釘墻施工流程包括錨桿Φ48*2.5mm打入土中后錨桿注漿。根據(jù)現(xiàn)場情況的復(fù)雜程度，施工程序可適當(dāng)調(diào)正。

2.2確?；又ёo(hù)的施工質(zhì)量

深基坑支護(hù)重在過程控制，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，事后糾正和補(bǔ)救比較困難。因此，現(xiàn)場施工人員必須嚴(yán)格把關(guān)，確保施工質(zhì)量。

（1）嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案組織施工，工程施工前，有關(guān)人員應(yīng)熟悉地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)圖紙及周圍環(huán)境，降水系統(tǒng)應(yīng)確保正常工作，必須的施工設(shè)備正常動(dòng)轉(zhuǎn)，在施工過程中不得隨意改變錨桿位置、長度、型號(hào)、數(shù)量，鋼筋網(wǎng)間距，加強(qiáng)筋范圍，放坡系數(shù)等。設(shè)計(jì)方案變更時(shí)必須重新經(jīng)專家評(píng)審。

（2）核驗(yàn)水準(zhǔn)點(diǎn)及坐標(biāo)控制點(diǎn)的正確性和保護(hù)措施，審查施工單位的水平及豎向施工放線是否正確，開挖過程中施工員要隨時(shí)對(duì)基坑的開挖尺寸、水平標(biāo)高和邊坡進(jìn)行檢查，隨時(shí)注意基坑的變化。

（3）堅(jiān)持見證取樣制度，對(duì)進(jìn)場材料嚴(yán)格把關(guān)。進(jìn)場的水泥、鋼筋、鋼鉸線、砂子、石子、摻加劑等必須按規(guī)定報(bào)驗(yàn)，“兩證一單”齊全，并見證取樣送檢。

（4）做好隱蔽工程驗(yàn)收，施工過程中，施工人員應(yīng)對(duì)錨桿位置、鉆孔直徑、深度及角度、錨桿插入長度，注漿配比、壓力及注漿量，噴錨墻面厚度及強(qiáng)度，錨桿應(yīng)力等進(jìn)行檢查，按規(guī)定留置混凝土試塊、水泥漿試塊，對(duì)錨桿抗拔力實(shí)驗(yàn)，采用機(jī)械開挖時(shí)，應(yīng)預(yù)留0.3m-0.4m，人工鏟除修整坡面，盡量減少邊坡超挖和擾動(dòng)邊坡土體，使之表面平整。坡角符合設(shè)計(jì)要求。

鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑和間距要符合設(shè)計(jì)要求，鋼筋網(wǎng)綁扎隨開挖分層進(jìn)行時(shí)，搭接長度要符合要求，一般為一個(gè)網(wǎng)格邊長。

錨桿打入應(yīng)按設(shè)計(jì)傾角和深度進(jìn)行，當(dāng)錨桿遇到障礙物無法打入時(shí)，允許改變打入位置：當(dāng)土層為軟土?xí)r允許加大傾角，強(qiáng)錨桿打入有利的土層中：當(dāng)打入錨桿深度不能滿足要求時(shí)，應(yīng)在該項(xiàng)錨桿的左右或下方按錨桿抗拔力等同的原則則補(bǔ)強(qiáng)。

錨桿打入結(jié)束后，應(yīng)將扎內(nèi)松土、泥漿等清除干凈，應(yīng)把注漿管、錨桿和止?jié){袋一起放入孔內(nèi)，注漿要嚴(yán)格控制配合比，并根據(jù)注漿情況多次注漿，以保證漿液充滿孔壁，使錨桿具有較高的抗拔力。錨桿孔內(nèi)錨固體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上且不小于3天，方可開挖下一層土方。

噴射混凝土地要按設(shè)計(jì)配合比攪拌均勻，鋼筋網(wǎng)置于混凝土中間，垂直作業(yè)面盡量從底部逐步向上部施噴，混凝土厚度要符合設(shè)計(jì)要求，每500/O噴射面留置試塊一組，每組不小于3塊。

（1）基坑支護(hù)單位要與挖土單位緊密配合。遵循時(shí)空效應(yīng)原則，土方開挖的順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況相一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則，減少開挖過程中土體的擾動(dòng)范圍，縮短基坑開挖卸荷后無支撐的暴露時(shí)間，對(duì)稱開挖，均衡開挖，合理利用土體自身在開挖過程中控制位移的能力，基坑開挖過程中，應(yīng)采取措施防止碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)、工程樁或撓動(dòng)基底原狀土。發(fā)生異常情況時(shí)，應(yīng)立即停止挖土，并應(yīng)立即查清原因和采取措施，方可繼續(xù)挖土。

（2）基坑開挖完成后，應(yīng)提醒建設(shè)單位盡快組織勘察、設(shè)計(jì)、質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理、施工等部門進(jìn)行驗(yàn)槽，及早開始地下結(jié)構(gòu)工程的施工，嚴(yán)禁基坑長時(shí)間暴露?；踊靥钋埃ёo(hù)層不能破壞。特別是坡腳部分。

（3）在基坑開挖過程中，如出現(xiàn)邊坡水平位移超過警戒值，可采用加長、加密土釘或放慢挖土速度及場外卸土或坑內(nèi)回填等方法處理。如周圍建筑物沉降較大可采用注漿建（構(gòu)）筑物地基或沉降較大處沿建筑物或地下管線打設(shè)豎向鋼管、木樁進(jìn)行加固。

2.3注意地下水或水患的影響

在選擇地下水的處理方式時(shí)，要根據(jù)工程地質(zhì)和水文條件及周圍環(huán)境，決定采取降水防滲措施，以免引起地面沉降，給周邊建筑及管線造成破壞。

基坑邊界周圍地面應(yīng)設(shè)排水溝，且應(yīng)避免漏水、滲水進(jìn)入坑內(nèi)；放坡開挖時(shí)，應(yīng)對(duì)坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。

地下管道漏水，極易造成邊坡失穩(wěn)。在基坑開挖過程中，施工員如發(fā)現(xiàn)地下管道有漏水現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取措施，如使地下管道改道，對(duì)漏水管道進(jìn)行修補(bǔ)、防滲、將漏水及時(shí)導(dǎo)出等，防止邊坡含水量過大旨起滑坡。

2.4加強(qiáng)對(duì)基坑的管理

基坑設(shè)計(jì)與施工一般情況下都沒有問題，但在運(yùn)行管理期間，在基坑周邊附近堆放得物超載、施工過程序破壞邊坡整體面或基坑周邊來回跑車時(shí)，也極易造成基坑失穩(wěn)事故。因此，支護(hù)完畢后，應(yīng)要求支護(hù)施工單位與總承包單位辦理階段驗(yàn)收和文字移交手續(xù)，將基坑支護(hù)情況、監(jiān)測結(jié)果、注意事項(xiàng)等書面轉(zhuǎn)交總包單位，同時(shí)要求繼續(xù)委托有資質(zhì)的檢測單位加強(qiáng)監(jiān)測，以便出現(xiàn)問題時(shí)界定責(zé)任。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]中國建筑工業(yè)出版社.土木工程施工（下冊(cè)），2003.

[2]陶龍光，巴肇倫.城市地下工程.北京：科學(xué)出版社，1996.