深基坑支護設(shè)計與施工總結(jié)

韓 建 軍

(山西四建集團有限公司，山西 太原 030012)

1 工程概況

山西科技創(chuàng)新城科技創(chuàng)新綜合服務(wù)平臺(一期)工程分為A,B,C三個樓座，圍繞中間下沉式庭院呈品字形布置?？偨ㄖ娣e175 308.55 m2，A座地下2層，地上9層，建筑高度40 m；B座,C座地下1層，地上5層，建筑高度26.2 m。結(jié)構(gòu)型式為框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為樁筏基礎(chǔ)，地基處理采用鋼筋混凝土灌注樁。

本工程基坑底標(biāo)高A座為-13.57 m，B座,C座及中間下沉式庭院為-8.57 m，中間下沉式庭院局部-9.17 m，開挖深度均超過5 m，屬于深基坑工程，基坑安全等級為一級。基坑周長約860 m,基坑面積約37 700 m2。

2 周邊環(huán)境情況

本場地周圍情況：東面為山西電機制造有限公司廠外道路，北面、南面、西面為東溫莊村村民耕地；東面距電機廠3層餐飲會議中心、廠房67 m，3層鋼結(jié)構(gòu)立體車庫39 m，北面離基坑頂47 m處(最近點)有燃氣管道。

3 水文、地質(zhì)情況

3.1 地下水情況

根據(jù)地勘報告地下水穩(wěn)定水位埋深為1.6 m～3.3 m，地下水位年變幅為0.8 m～1.4 m。對本工程基坑開挖影響較大。

勘探深度范圍內(nèi)揭露的淺層地下水類型為潛水，相對含水層主要為第③層粉土及第⑤層粉土、第⑥層粉土，主要由大氣降水及側(cè)向徑流補給，下部主要為承壓水，含水層主要以第⑧層粉細砂、第層粉細砂夾粉土、第層細砂、第層細砂為主，主要以側(cè)向徑流補給為主。

3.2 地質(zhì)情況

擬建場地地貌單元為沖洪積平原區(qū)，場地地形基本平坦。勘察期間各孔孔口相對標(biāo)高介于778.01～779.87之間。擬建建筑場地類別為Ⅲ類。

場地地層主要由雜填土、素填土、粉土、粉質(zhì)粘土構(gòu)成。

4 方案設(shè)計

本工程地下水位較高，基坑開挖深度深，需先進行管井降水及帷幕樁施工，后進行基坑土方開挖施工，見表1。

表1 基坑開挖深度及不同部位支護、降水方案設(shè)計一覽表

5 施工的程序和工藝要求

5.1 施工順序

A座：測量放線→型鋼水泥土攪拌樁、降水井施工，降水→冠梁施工→確定開挖順序→分層分段土方開挖→錨索、土釘分層施工→土方開挖至基底→基底清理→驗槽。

B座、C座及中間下沉式庭院：降水井施工、降水→土方支護及開挖。

5.2 支護結(jié)構(gòu)施工

5.2.1設(shè)計參數(shù)

三軸攪拌樁樁徑：850 mm，樁間距：600 mm，單樁水泥用量205 kg/m，水灰比1.0～1.5。有效樁長17.50 m,20.00 m，超攪高度為0.5 m。

型鋼：內(nèi)插型鋼采用700 mm×300 mm×13 mm×24 mm H型鋼，長度：14 m,21.00 m，間距：1 200 mm。

5.2.2施工方法及要點

1)型鋼水泥土攪拌樁施工?？孜环艠蛹皹稒C就位，開鉆前調(diào)整機架垂直度偏差不大于設(shè)計要求0.4%。噴漿、攪拌成樁采用套接一孔方法施工。待水泥土攪拌樁施工完畢后，采用吊機起吊H型鋼，型鋼保持垂直，插入時間控制在攪拌樁施工完畢3 h內(nèi)。將水泥土樁樁頂標(biāo)高以上部分全部剔除，樁頭清理干凈，然后進行鋼筋綁扎作業(yè)，型鋼超出冠梁頂標(biāo)高不小于500 mm，然后支模板，澆筑混凝土，并按要求澆水養(yǎng)護。

2)土釘施工。鋼管土釘采用靜壓法壓入基坑壁，按設(shè)計的標(biāo)高及間距布置孔位，用水鉆將水泥土帷幕鉆透，再將加工好的鋼管土釘按15°水平夾角用靜力壓入土中。端部對稱焊接兩根L型14鋼筋(200×200)，與水平加強筋焊接。端口設(shè)置止?jié){塞或止?jié){袋，直到注滿、穩(wěn)壓3 min～5 min后停止。鋼管土釘施工隔孔進行，注漿時應(yīng)跳注，隔一注一。

3)噴射混凝土面層施工。a.掛網(wǎng)：在坡面上按間距1.5 m固定鋼筋網(wǎng)，φ14加強筋與φ20錨釘焊接牢固。在基坑坡頂外翻1 m處插入φ20@1 500 mm錨筋入土400 mm,露出地表100 mm，錨筋端頭彎成L形，彎鉤長度100 mm并與加強筋可靠焊接。b.噴C20混凝土施工：混凝土按配合比要求計量準(zhǔn)確，隨拌隨用，存放時間不超過60 min。混凝土噴射機安裝調(diào)試后，高壓風(fēng)吹洗干凈受噴面后，開始噴射混凝土。噴射槍頭與坡面的距離為0.6 m～1 m。噴射方向與受噴面垂直，局部將噴頭稍加偏斜，角度小于70°。

4)預(yù)應(yīng)力錨索施工。鉆孔采用錨桿鉆機全套管跟進成孔作業(yè)，間隔成孔及時注漿的方法。按圖紙設(shè)計標(biāo)出測量準(zhǔn)確的孔位，錨索成孔直徑150 mm，水平間距：1 200 mm，2 400 mm，夾角15°。張拉前檢查張拉設(shè)備，并保持千斤頂與錨索安裝在同一軸線上。

5.3 降水施工

5.3.1設(shè)計參數(shù)

井深15.5 m，基坑內(nèi)觀測井23孔；基坑外觀測井6孔，井深16 m;電梯井附近降水井，井深比普通井深2 m。在基坑?xùn)|側(cè)緊靠道路處設(shè)置3孔觀測井，了解水位降深對電機廠車庫影響。

5.3.2施工方法及要點

降水井采用回旋鉆機，成孔直徑700 mm，下管前清孔泥漿比重小于1.15，井管采用透水系數(shù)較好的無砂管，直徑400 mm。

5.3.3管網(wǎng)排水布置與降排水施工

1)管網(wǎng)排水布置：沿基坑兩側(cè)布設(shè)兩趟排水系統(tǒng)，在基坑周邊東、西、南三面各布設(shè)一道D200變D300螺旋焊管匯集至A座北面東西兩側(cè)D400螺旋焊管中，兩趟D400螺旋焊管集中排至北面60 m3玻璃鋼蓄水池中，3臺大型污水泵從蓄水池抽至北圍墻外污水井，再鋪設(shè)鋼筋混凝土管，將降水排至450 m以外的污水渠。2)降排水施工：降水井成井后，安裝水泵、輸水管，架設(shè)線路，試抽水。將水泵與輸水管連接牢固開機試泵，正常運轉(zhuǎn)后用10號鐵絲綁牢下入井底指定位置。一般按井底以上1.5 m考慮。根據(jù)現(xiàn)場情況，擬采用1.1 kW～2.2 kW水泵進行抽水。將抽出的水導(dǎo)入集水總管。降水過程中隨時察看觀測井水位變化情況，根據(jù)具體情況做好回灌準(zhǔn)備。降水設(shè)專用電源，并配備應(yīng)急發(fā)電機。

6 土方開挖

1)A座：按照基坑支護施工要求，環(huán)支護工作面分3個區(qū)，每區(qū)按30 m長分段，間隔開挖。嚴格控制開挖一層，支護一層。每層開挖深度不得超過每層土釘、錨桿下0.5 m，每層注漿體及墻面達到設(shè)計強度的70%后方可開挖并施工下一層土。第二層錨桿施工完成后挖除余下土方。2)B座、C座：分二步開挖，挖一層土，做一步混凝土面層。3)基坑周邊嚴禁超堆荷載，基坑邊緣堆置土方或建筑材料及運輸工具應(yīng)距基坑邊緣不小于3.0 m。3 m外堆載不得大于15 kPa。4)在帷幕樁冠梁施工完畢按設(shè)計坡度進行土方開挖。A座從東西往中間，B座、C座及中間下沉式庭院南面由東往西，退至下沉式庭院西面、從西面運出土方；保證留有足夠的人工開挖、清底、修坡時間；施工中為防止超挖，機械開挖至接近設(shè)計基底時，預(yù)留150 mm～300 mm土層人工開挖?；油诤煤?，應(yīng)對坑底、邊坡進行抄平、修整。5)開挖時間：第一層土釘支護完7 d(摻早強劑3 d～5 d)，達到設(shè)計強度的70%后，預(yù)應(yīng)力錨索達到設(shè)計強度的75%后，開始第二步土方開挖。

7 實施效果

在深基坑施工前合理規(guī)劃，過程中依方案施工，不定時監(jiān)測保證了基坑支護及土方開挖工程順利進行，基坑無明顯變形現(xiàn)象，按預(yù)期完成了土方開挖及支護工作。

[1] 設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索混凝土支護樁應(yīng)用研究[Z].互聯(lián)網(wǎng)論文庫，2016.

[2] 劉建航.基坑工程手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[3] JGJ 120—2012，建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程[S].

[4] GB 50330—2013，建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

[5] JGJ 311—2013，建筑深基坑工程施工安全技術(shù)規(guī)范[S].