某深基坑護(hù)坡施工技術(shù)及管理

張純波 周天智

(北京愛地地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程公司，北京 100144)

某深基坑護(hù)坡施工技術(shù)及管理

張純波 周天智

(北京愛地地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程公司，北京 100144)

綜合北京豐臺科技園內(nèi)某基坑工程的水文地質(zhì)條件，確定了該基坑支護(hù)方案，并闡述了基坑支護(hù)中護(hù)坡樁與土釘墻的施工技術(shù)，提出了施工管理控制措施，基坑邊坡位移監(jiān)測結(jié)果表明，該施工方案滿足了質(zhì)量、安全、工期等要求。

基坑，支護(hù)方案，護(hù)坡樁，土釘墻，施工管理

1 工程概況

本工程地處北京豐臺科技園區(qū)內(nèi)。建筑最大層數(shù)地上19層，地下3層，建筑物高度78.7 m左右，采用框架結(jié)構(gòu)，筏板基礎(chǔ)?；娱L約194.9 m，寬約161.9 m，基坑深度約16.7 m～11.4 m。

2 工程水文地質(zhì)條件

場地原地貌為永定河沖洪積扇，地形平坦?；又ёo(hù)影響深度內(nèi)未見地下水。場地內(nèi)主要巖土層由上至下分別為：人工填土層：砂質(zhì)粉土—粘質(zhì)粉土素填土、雜填土；新近沉積土層：②層砂質(zhì)粉土—粘質(zhì)粉土、夾粉砂②1及粉質(zhì)粘土②2薄層或透鏡體、②1粉砂②2粉質(zhì)粘土；一般第四紀(jì)沉積層：③層卵石、夾細(xì)砂③1層、圓礫③2層、粉質(zhì)粘土③3層或透鏡體。③1層細(xì)砂、③2層圓礫、③3層粉質(zhì)粘土、④層卵石、夾細(xì)砂、④1層細(xì)砂。

3 基坑支護(hù)方案

根據(jù)規(guī)程中支護(hù)結(jié)構(gòu)選型、場地周邊地下地上情況和類似工程經(jīng)驗，在總結(jié)類似基坑工程成功的經(jīng)驗和失敗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行基坑支護(hù)方案的選型設(shè)計。根據(jù)地層情況、基坑深度、場地周邊建筑物情況等，將基坑主要分為2個剖面護(hù)坡：

1—1剖面：基坑深16.7 m～16.4 m。采用復(fù)合土釘墻護(hù)坡，按1∶0.3放坡，在-8.0 m處預(yù)留一平臺，寬1.0 m。共布土釘和錨桿11排，呈矩形布設(shè)，橫向間距1.5 m，縱向間距1.5 m，在地面下3.0 m,6.0 m,9.0 m,12.0 m處設(shè)4道預(yù)應(yīng)力錨桿，橫向間距3.0 m，與土釘間隔布設(shè)。

2—2剖面：基坑深15.0 m，基坑上部3 m采用擋土墻支護(hù)，下部采用一排φ800護(hù)坡樁加兩道預(yù)應(yīng)力錨桿護(hù)坡，坑底留800 mm肥槽。

4 基坑支護(hù)施工中問題的處理

在工程施工中本工程采用信息法施工，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題及時反饋，根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整設(shè)計方案或施工工藝，制定合理可行的解決方案。

4.1 護(hù)坡樁施工技術(shù)問題

厚砂卵石地層護(hù)坡樁成孔。

因工程場地地層上部3 m為土層,下部基坑范圍內(nèi)主要為砂卵石,最大粒徑大于120 mm，砂卵石透水性強(qiáng)，鉆機(jī)鉆進(jìn)過程中易坍塌，這為護(hù)坡樁成孔帶來很大的難度。經(jīng)研究采用旋挖鉆機(jī)成孔。首先要采用優(yōu)質(zhì)泥漿，在施工過程中應(yīng)特別加強(qiáng)泥漿的系統(tǒng)質(zhì)量管理，經(jīng)常檢查泥漿的質(zhì)量指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計要求，遇孔內(nèi)泥漿比重下降，粘度下降時，及時向孔內(nèi)投放膨潤土，必要時添加碳酸鈉純堿等外加劑，以改善泥漿性能，增加泥漿的護(hù)壁能力，保證孔壁的穩(wěn)定。

4.2 土釘墻施工技術(shù)問題

1)卵石地層土釘成孔。

土釘則采用d50直縫鋼管代替，鋼管上打注漿孔，間距為0.5 m，孔直徑約為6 mm～8 mm，呈120°角布設(shè)，端部做成尖頭。用沖擊氣錘直接釘入，間距、長度均與土釘相同，常壓灌注P.S.A32.5 MPa礦渣純水泥漿，水灰比0.50，初凝后4 h～8 h補(bǔ)漿1次～2次，強(qiáng)度20 MPa。在鋼管端部焊接雙“L”形彎鉤，與面墻鋼筋焊接牢固。用鋼花管替代土釘，解決了卵石地層土釘無法成孔的問題，取得了很好的效果。

2)土釘桿體托架的改進(jìn)。

土釘桿體是否置于漿柱中心將影響其受力情況，而土釘桿體托架是使土釘桿體居中的保障。目前實際施工中，土釘桿體的托架多采用15 cm～20 cm長的φ6.5的盤條做成弧形，3根一組成90°角縱向焊在土釘桿上，每隔2 m設(shè)置一組，為了減少翻動鋼筋的次數(shù)，每相鄰二組成180°對稱，這種設(shè)置方式適合于較好的地層，如硬塑的粘性土。但對于松散的砂層、卵石地層等，這種設(shè)置方式則較難保障土釘桿位居孔中。本工程中，在現(xiàn)有的托架形式基礎(chǔ)上，橫向焊一條半圓形的由φ6.5 mm盤條做成的托架與原三個縱向托架點焊牢固。這樣避免了土釘桿在孔中出現(xiàn)偏心甚至“插壁”的現(xiàn)象，同時也是檢驗土釘孔徑的好辦法，避免了原來施工時出現(xiàn)的土釘孔外邊大里邊小的現(xiàn)象。必要時也可采用鋼絞線使用的帶孔托架，同樣可以很好地避免土釘桿偏心或“插壁”現(xiàn)象。

3)土釘墻面墻防凍。

北京地區(qū)目前冬季施工較為常見，本工程施工時正處于北京冬季最冷的1月份～2月份，土釘墻面層如不采取措施，會由于面層強(qiáng)度增長速度慢而導(dǎo)致塌坡，本工程土釘墻采用了在噴射混凝土?xí)r摻加防凍劑，并在噴完后先蓋一層塑料薄膜然后蓋保溫被的保溫措施，取得了很好的效果。并在施工中調(diào)整面墻噴射作業(yè)時間，下午五點后不進(jìn)行面墻噴射作業(yè)。

4)砂層處理。

在施工過程中，在地下3 m～5 m存在層厚兩米左右的砂層，在開挖時，本層干砂開挖后，自穩(wěn)性很差，暴露后容易坍塌。經(jīng)研究決定，嚴(yán)格控制開挖深度，開挖后先噴一層混凝土，然后再進(jìn)行土釘成孔、編網(wǎng)等。確保了砂層施工易坍塌的問題，取得了良好的效果。

5 施工管理

因為深基坑是一種危險性較大的分部工程，所以要加強(qiáng)施工過程中控制，一旦過程中處理不好或者忽略處理，就會造成很難挽回的后果。所以在深基坑施工中要全面加強(qiáng)質(zhì)量、進(jìn)度過程控制管理。

5.1 質(zhì)量過程控制

1)錨桿注漿。

錨桿施工，注漿是一個關(guān)鍵點，注漿不好就會造成整根錨桿的失效，張拉無法達(dá)到鎖定力的要求。等張拉時，發(fā)現(xiàn)失效錨桿后，在原來的位置上進(jìn)行補(bǔ)充，就會耽誤土方開挖，影響工期。所以對過程中注漿，應(yīng)嚴(yán)格按照方案，根據(jù)地層情況，采用不同的注漿保證措施。

2)修坡及坡度控制。

本工程施工中就是一個坡度未控制好的教訓(xùn)，造成邊坡吃槽，后期采用措施處理底部加固來增大下部基坑邊坡坡度，才保證肥槽滿足結(jié)構(gòu)施工要求。施工中不要相信工人拿把鍬丈量一下，全靠經(jīng)驗去控制坡度，而是每步用鋼尺量測，隔兩步用測量儀器核準(zhǔn)。

5.2 進(jìn)度過程控制

現(xiàn)在工程施工，競爭激烈，工程價錢壓得越來越低，工期越來越緊。工程施工人員工資已經(jīng)翻了好多倍，護(hù)坡單價卻下調(diào)很多。對于護(hù)坡工程尤其是土釘墻支護(hù)這種勞動密集型護(hù)坡工藝，利潤空間已經(jīng)被壓縮的微乎其微了。保證工期就要做好過程控制，保證人力資源充沛，加強(qiáng)與土方隊伍及總包協(xié)調(diào)工作，對施工中問題有預(yù)見性。

6 邊坡位移監(jiān)測

深基坑的安全與穩(wěn)定直接關(guān)系到基坑本身及鄰近建筑物、基坑周邊道路和鄰近地下管線的安全。根據(jù)深基坑支護(hù)有關(guān)規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)主體地下部分施工階段必須對基坑支護(hù)系統(tǒng)和周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。由于巖土工程的復(fù)雜性，深基坑支護(hù)系統(tǒng)受到許多難以確定因素的影響，因此，在施工過程中加強(qiáng)監(jiān)測，及時掌握支護(hù)系統(tǒng)及周圍環(huán)境動態(tài)變化，應(yīng)用檢測所得的信息指導(dǎo)施工，使施工過程科學(xué)化、信息化，確保支護(hù)系統(tǒng)和周圍環(huán)境安全的重要措施。

本基坑工程的現(xiàn)場監(jiān)測采用儀器監(jiān)測和人工巡視檢查相結(jié)合的方法。根據(jù)測量變形數(shù)據(jù)，本基坑最大變形為11.6 mm，發(fā)生在基坑?xùn)|北側(cè)1—1剖面處。其余監(jiān)測點變形都小于10.0 mm，基坑整體穩(wěn)定。通過對護(hù)坡樁及土釘墻6組錨桿應(yīng)力觀測，其中護(hù)坡樁應(yīng)力累計變化最大值8.95 kN，土釘墻應(yīng)力累計變化最大值2.95 kN，最終趨于穩(wěn)定，錨桿應(yīng)力無卸載。通過對護(hù)坡樁3組樁體深層水平位移觀測，樁身位移在最大均發(fā)生在樁頂，在42號樁測斜管最大位移為7.85 mm，護(hù)坡樁位移較小。

7 結(jié)語

根據(jù)本基坑施工過程中遇到一些問題的處理，得出如下結(jié)論：

1)充分利用旋挖鉆機(jī)成孔可靠，成孔速度快、成孔質(zhì)量高、適用性強(qiáng)、移動方便等特點，很好的滿足了厚卵石地層成孔要求，在施工過程中嚴(yán)格控制泥漿的質(zhì)量，適時調(diào)整，保證了成樁速度及成樁質(zhì)量。

2)土釘墻加預(yù)應(yīng)力錨桿的復(fù)合土釘墻支護(hù)形式，在本工程砂卵石地層取得了很好的效果，嚴(yán)格控制了基坑的變形，保證了土釘墻的整體穩(wěn)定性，節(jié)約了業(yè)主投資，取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益。

3)由于巖土工程的復(fù)雜性，深基坑支護(hù)系統(tǒng)受到許多難以確定因素的影響，因此，在施工過程中應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測，通過測量變形觀測、錨桿應(yīng)力監(jiān)測、護(hù)坡樁深層水平測斜、人工巡檢等監(jiān)測技術(shù)，及時掌握支護(hù)系統(tǒng)及周圍環(huán)境動態(tài)變化，應(yīng)用檢測所得的信息指導(dǎo)施工，確保支護(hù)系統(tǒng)和周圍環(huán)境安全的重要措施。

4)施工中應(yīng)加強(qiáng)過程控制，以確保滿足工期、質(zhì)量、安全的要求。

5)本工程在施工過程中采用信息法施工，及時了解和掌握施工過程中動態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)問題，及時研究相應(yīng)的對策，解決出現(xiàn)的問題，確保施工的順利進(jìn)行及基坑的穩(wěn)定。

Deep foundation slope-protecting construction technologies and management

Zhang Chunbo Zhou Tianzhi

(BeijingAidiGeologySurveyFoundationEngineeringCompany,Beijing100144,China)

Combining with hydrogeological conditions of the deep foundation engineering in Fengtai science and technology garden of Beijing city, the paper determines the foundation support scheme, describes the construction technologies of the foundation support slope-protecting pile and soil retaining wall, and puts forward construction management control measures. The foundation slope displacement monitoring results show that: the above-mentioned construction scheme has met quality, safety and construction duration and other demands.

foundation pit, support scheme, slope-protecting pile, soil retaining wall, construction management

1009-6825(2017)03-0062-02

2016-11-15

張純波(1982- ),男,工程師； 周天智(1980- ),男,工程師

TU463

A