四川省復(fù)雜水文地質(zhì)條件下基坑支護(hù)技術(shù)

楊 林

（中冶成都勘察研究總院有限公司，四川 成都 610023）

基坑支護(hù)是為了保護(hù)周邊環(huán)境的安全采取的一些列防護(hù)措施，尤其是近些年我國(guó)土地資源緊張，基坑工程也不斷的向更深的方向發(fā)展。通過(guò)不斷的對(duì)基坑支護(hù)技術(shù)的研究，不但能夠確保安全施工，而且也能避免事故的發(fā)生。本文以實(shí)例為基礎(chǔ)，細(xì)致的分析了高回填地區(qū)的基坑支護(hù)技術(shù)。

1 工程概況

南充市順慶區(qū)某在建工程場(chǎng)規(guī)劃用地面積208601m2，呈長(zhǎng)方形布置，長(zhǎng)約500m，寬200m。設(shè)兩層地下室（局部一層地下室）。場(chǎng)地地下室范圍西南側(cè)距瀠華大道約70m，東南側(cè)距在建綠地項(xiàng)目約80m，東北側(cè)為規(guī)劃項(xiàng)目，距國(guó)道212約370m。經(jīng)勘查沒(méi)有其他重要管線與建筑物受到基坑開(kāi)挖的影響。

圖1 項(xiàng)目效果圖

2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

2.1 工程地質(zhì)條件

本項(xiàng)目場(chǎng)地地層由上至下分別為：新近人工填土層（Q4ml）雜填土、素填土，耕土，第四系全新統(tǒng)坡洪積粉質(zhì)粘土，下伏侏羅系上統(tǒng)遂寧組（J3sn）砂質(zhì)泥巖。對(duì)開(kāi)挖地層的巖土分布與結(jié)構(gòu)特征分析可知：

填土層：紫紅色、灰褐色，稍濕～干燥，松散。成份主要為泥巖碎塊石，粒徑10mm～250mm，含量約占60～70%，填充物為粘性土，回填時(shí)間約為1～2年，結(jié)構(gòu)松散，場(chǎng)地普遍分布，層厚0.6-19.1m。耕土：褐灰色，松散，稍濕，主要以粉質(zhì)粘土為主，含植物根系及有機(jī)質(zhì)，結(jié)構(gòu)松散，分布于場(chǎng)地坡頂?shù)囟?。層?.5-0.8m。粉質(zhì)粘土：褐灰色、褐黃色，很濕、軟塑狀態(tài)，切面稍有光澤，無(wú)搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度、韌性中等。該層分布于場(chǎng)地坡谷地段，層厚0.7-10.8m。高等風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：該結(jié)構(gòu)礦物多破碎，裂隙發(fā)達(dá)，巖芯表現(xiàn)為土狀、以碎塊為主，礦物特性大大降低，局部地段受側(cè)向風(fēng)化影響，厚度較大，厚度1.1～3.3m。中等風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：巖石相對(duì)較完整，裂隙發(fā)育較差，部分裂隙面浸染暗黑色、暗褐色鐵、錳質(zhì)氧化物，巖芯呈短柱狀、柱狀，巖性相對(duì)較硬，砂質(zhì)泥巖具有遇水軟化，失水易崩解的特性。

2.2 復(fù)雜水文地質(zhì)條件

場(chǎng)地地下水主要包括上層滯水和基巖裂隙水，場(chǎng)地中部原始地貌普遍為坡地及溝谷地段，地表水主要匯集該地段（水溝、水田等），地下水較豐富，水量變化較大，主要受季節(jié)降雨影響；上層滯水和基巖裂隙水主要由大氣降水補(bǔ)給，上層滯水主要賦存于場(chǎng)地素填土、粉質(zhì)粘土層內(nèi)，基巖裂隙水主要賦存于強(qiáng)風(fēng)化基巖及中風(fēng)化基巖層內(nèi)，無(wú)統(tǒng)一穩(wěn)定水位，裂隙的發(fā)育狀況往往決定了水量的高低，此外水量還受裂隙面充填特征與裂縫連通性等因素影響，但水量往往不大。由于重力作用，水最終沿著基巖面與裂隙向下滲透，到達(dá)地下徑流所在的較低位置；滯水位于表層時(shí)往往通過(guò)蒸發(fā)的形式流失掉。填土地下水滲透系數(shù)可按K=5m/d采用，粉質(zhì)粘土地下水滲透系數(shù)可按K=0.1m/d采用。

3 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

圖2 基坑平面圖

3.1 總體方案設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目基坑最深處為自然地面下-15.35m，基坑安全等級(jí)為一級(jí)。項(xiàng)目除西北側(cè)外其余三側(cè)均無(wú)重要建（構(gòu)）筑物，具有放坡條件?；由峡诰嘣诮?xiàng)目出口實(shí)際可用距離僅15m，且本側(cè)地段為高回填區(qū)域，最高回填深度達(dá)16m，是本項(xiàng)目基坑支護(hù)的關(guān)鍵區(qū)域。

按照安全、經(jīng)濟(jì)、合理原則，結(jié)合場(chǎng)地周邊條件，本次基坑支護(hù)西北側(cè)采用雙排樁+主動(dòng)區(qū)土體花管注漿加固的支護(hù)體系，基坑頂部設(shè)置截水溝、底部設(shè)置排水溝。

3.2 排樁支護(hù)設(shè)計(jì)

基坑西北側(cè)采用雙排樁支護(hù)，雙排樁樁徑1.5m，樁間距2.0m，樁排距4.0m。樁頂設(shè)置冠梁，冠梁尺寸1.5m*1.0m，排間設(shè)置連梁，連梁尺寸1.5m*1.0m。

3.3 土體花管注漿加固設(shè)計(jì)

雙排樁排間及后排樁樁后素填土層采用花管注漿加固(處理深度進(jìn)入粘性土層0.5m)，注漿孔采用正方形布置，采用HM90-A型風(fēng)動(dòng)潛孔鉆機(jī)引孔，成孔孔徑150mm,間距1.5X1.5m，注漿采用水灰比為1:1的水泥漿，注漿壓力宜為0.2～0.5MPa。注漿漿液材料為P.O 42.5R普通硅酸鹽水泥漿，水灰比宜為0.8～1.2，每延米注漿量需≥300kg。

3.4 截、排水溝，集水井

截、排水溝及集水井采用C20商品混凝土支模澆筑。集水井沿截、排水溝每50米在坑頂、坑底分別設(shè)置，井內(nèi)積水采用水泵及時(shí)抽排。

圖3 地表沉降圖圖四位移包絡(luò)圖

4 施工技術(shù)要求

4.1 支護(hù)樁施工技術(shù)要求

在鉆孔灌注施工前期，首先應(yīng)避免不明管線出現(xiàn)在施工范圍，因此應(yīng)落實(shí)交通的疏散與管線的改遷工作。支護(hù)樁的施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)保證放線的準(zhǔn)確性，保證放線嚴(yán)格遵守相關(guān)線路圖與支護(hù)樁的平面圖的要求。在施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)支護(hù)樁的垂直度、樁位偏差與施工精度進(jìn)行校準(zhǔn)，確保滿足設(shè)計(jì)規(guī)范。支護(hù)樁要滿足預(yù)期要求，就應(yīng)達(dá)到下述指標(biāo)：樁位偏差與鋼筋籠長(zhǎng)度偏差不超過(guò)100mm；鋼筋籠箍筋間距偏差不超過(guò)20mm；鋼筋籠直徑偏差與主筋間距偏差不超過(guò)10mm；樁身垂直度偏差不超過(guò)0.4%?；炷翝仓^(guò)程中，應(yīng)確保灌高高度超出0.5m以上；冠梁澆筑施工之前，應(yīng)先對(duì)樁頂?shù)姆e水、殘?jiān)c浮土等雜質(zhì)進(jìn)行清理，鑿毛清洗要與設(shè)計(jì)標(biāo)高保持一致。鉆孔灌注樁沉渣厚度：前排樁沉渣厚度不大于50mm，后排樁沉渣厚度不大于100mm。

4.2 土體花管注漿加固施工技術(shù)要求

土體花管注漿加固施工過(guò)程中，應(yīng)保證孔位偏差不超出100 mm，定位后鉆桿的入射角度偏差應(yīng)不超過(guò)1°。實(shí)際施工中鉆機(jī)受到地層的影響較大，因此每鉆進(jìn)一段，應(yīng)進(jìn)行檢查糾偏，對(duì)鉆機(jī)的壓力與鉆速等進(jìn)行調(diào)整，鉆孔過(guò)程中應(yīng)避免串漿，等一序孔注漿待凝后再進(jìn)行二序孔的鉆孔施工。鉆孔垂直度偏差不大于1%，鉆孔深度應(yīng)預(yù)留20cm超深。注漿花管上部1/3長(zhǎng)度范圍內(nèi)不允許出現(xiàn)鉆孔作業(yè)，其余2/3范圍內(nèi)與鋼管軸線間距保持50cm、徑向90°旋轉(zhuǎn)鉆10 mm的孔，上下注漿孔間距保持50 cm，底部注漿孔與花管底部軸線間距保持25 cm。為避免鋼花管下放施工時(shí)漿眼被泥沙堵住，應(yīng)臨時(shí)使用塑料膠帶進(jìn)行封堵，下放到達(dá)指定位置時(shí)，膠帶受加壓注漿與水浸泡后影響粘性降低最終破裂，實(shí)現(xiàn)注漿到土層的滲透。為達(dá)到質(zhì)量要求，水泥的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)大于P.O42.5 MPa，水泥應(yīng)妥善保管，避免受潮結(jié)塊。灌漿3～7d后進(jìn)行鉆孔取芯檢查，一般采用鉆機(jī)提升采取成功率，鉆進(jìn)尺不超出2.5 m，芯樣裝箱前進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，對(duì)芯樣抗壓強(qiáng)度與固結(jié)完整性進(jìn)行預(yù)檢。

5 基坑監(jiān)測(cè)的要求

每個(gè)基坑的基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)不小于3個(gè)，還應(yīng)保證其穩(wěn)固可靠性；工作基點(diǎn)布設(shè)位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況決定，應(yīng)選在變形區(qū)以外、不受施工破壞的穩(wěn)固位置；施工期間，應(yīng)保證基準(zhǔn)點(diǎn)與工作基點(diǎn)得到有效保護(hù)；監(jiān)測(cè)期間，著重對(duì)工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行定期檢查。在基坑工程與地下工程的施工全過(guò)程都應(yīng)采取檢測(cè)措施，監(jiān)測(cè)頻率結(jié)合基坑工程等級(jí)、基坑及地下工程的不同施工階段以及周邊環(huán)境、自然條件的變化等因素進(jìn)行設(shè)定。如果監(jiān)測(cè)值處于穩(wěn)定范圍，監(jiān)測(cè)頻率可以適當(dāng)調(diào)低；遇有特殊情況，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，提高監(jiān)測(cè)頻率；當(dāng)有危險(xiǎn)事故征兆時(shí)，應(yīng)實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)。

本工程監(jiān)測(cè)警戒值：雙排樁樁頂水平位移最大值30mm，每天發(fā)展不得超過(guò)3mm；樁頂豎向位移最大值20mm，每天發(fā)展不得超過(guò)3mm。

根據(jù)基坑監(jiān)測(cè)報(bào)告，基坑變形在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

6 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目基坑存在平面尺寸大，深度深，地處于新進(jìn)回填區(qū)域，周邊環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，在滿足安全前提下，采用雙排樁+主動(dòng)區(qū)土體花管注漿加固的支護(hù)體系，有效的控制了狀體變形、地面沉降，且取得了較好的工期及經(jīng)濟(jì)效果。