某深基坑工程坑中坑支護(hù)施工問題綜合分析

黃鷺君

廈門永同昌置業(yè)有限公司

1 引言

基礎(chǔ)底板通常會在集水井、承臺和電梯井的影響下而出現(xiàn)局部落深區(qū)，這個所謂的局部落深區(qū)就是我們常說的坑中坑，其形式就是在大基坑下方繼續(xù)挖小基坑。與此同時，坑中坑具有多種支護(hù)形式，施工人員可以結(jié)合基坑實際情況進(jìn)行合理選擇，一旦支護(hù)形式選擇不合理，就會導(dǎo)致后續(xù)施工問題和安全事故的發(fā)生。因此，對某深基坑工程坑中坑支護(hù)施工問題進(jìn)行綜合分析，其意義十分重大。

2 工程項目概況

2.1 工程項目簡介

某工程所處的位置是廈門集美區(qū)，項目底板底標(biāo)高為5.1m。目前，基坑尚處在土方開挖階段，其標(biāo)高介于6.5m～7.0m之間，該工程坑中坑處在項目原外基坑支護(hù)東北角，其東側(cè)和北側(cè)與大基坑間的距離僅有11.3m，其深度介于4.0m～6.9m 之間，全風(fēng)化花崗巖是基坑的底端持力層。灌注樁是原來的外基坑支護(hù)形式，其設(shè)計長度為12.6m～17.0m，嵌土深度9.35m，樁徑Φ1000@1500，其位置如圖1所示。

圖1 坑中坑項目所處位置

2.2 坑中坑地質(zhì)情況分析

結(jié)合項目的巖土工程勘察報告得知，該坑中坑項目基坑底端已經(jīng)有部分進(jìn)入了全風(fēng)化花崗巖。其具體情況表現(xiàn)在以下方面。

（1）地質(zhì)條件。該坑中坑項目底板標(biāo)高為5.10m，尚處在土方開挖階段，目前的標(biāo)高接近6.5m～7.0m，殘積砂質(zhì)黏性土是3#樓電梯井基坑開挖的主要土質(zhì)，且分布較為廣泛，最低厚度為3.90m，而最大厚度為17.10m，其頂板埋深處于7.0m～13.40m 的范圍內(nèi)，其最大標(biāo)高接近13.95m。黏性土顏色以灰黃色、褐黃色以及灰白色為主，長石風(fēng)化的粘粉粒和少量的石英砂礫是其主要組成部分，其中，直徑大于2mm的顆粒占比較高。原來的巖結(jié)構(gòu)具有十分清晰的特征，花崗巖是母巖，具有較低的干強(qiáng)度和較差的韌性，切面存在一定的光澤，在對其進(jìn)行搖振后，并未出現(xiàn)反應(yīng)，在對其進(jìn)行實測后，發(fā)現(xiàn)其標(biāo)貫基數(shù)小于30擊，與中等壓縮性土的特點相契合，這種土具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，在自然狀態(tài)下，其工程性能相對偏高。這一層的土屬于風(fēng)化殘積物，總體言之，可以發(fā)現(xiàn)其風(fēng)化規(guī)律為自上而下，簡言之，風(fēng)化程度由上而下逐漸遞減，具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，且標(biāo)貫擊數(shù)呈增加的趨勢，屬于特殊土，其特性為遇水容易變軟、崩解，其強(qiáng)度也會隨之下降[1]。

（2）水文條件。坑中坑項目所在地的地下水，其作用為賦存和填補(bǔ)殘積砂質(zhì)黏性土、中砂空隙以及填土的孔隙和裂隙。通過上述分析可知，項目所在地的土質(zhì)多為黏性土，其滲透性較差，屬于弱透水層。為此，加大了施工難度，選擇合適的支護(hù)形式，就顯得尤為關(guān)鍵了。

3 某深基坑工程坑中坑支護(hù)施工問題綜合分析

3.1 原施工方法

在初次制定施工方案時，設(shè)計人員考慮到坑中坑工程尚處于開挖階段，并且沒有明確地下室細(xì)部圖紙，尚未設(shè)計坑中坑，于是就采取了管井降水配合土釘墻支護(hù)形式，究其原因，主要是這種支護(hù)形式，與其他幾種支護(hù)形式相比，具有工期短、且止水能力強(qiáng)的作用，故有利于縮短施工周期，控制施工成本。但與此同時，這種支護(hù)形式還存在一些缺點，譬如容易受到地質(zhì)條件的限制，如果花崗巖風(fēng)化較為嚴(yán)重，該支護(hù)方法難以適用。該工程在正式施工開始前，已經(jīng)進(jìn)行了降水井施工，在各個基坑附近均設(shè)置了3～4口的管井，其直徑為300mm左右，單井抽水量為每天240t?？又锌釉谌⊥潦┕るA段，采用的方法為60°放坡，然后將強(qiáng)度等級為20的混凝土噴射到坡面，噴射厚度為80mm，由于工程地質(zhì)為殘積砂質(zhì)黏性土，透水性不強(qiáng)，因此，無須再進(jìn)行補(bǔ)噴[2]。

3.2 施工問題分析

在按照原施工方案進(jìn)行施工之后，不久便出現(xiàn)了施工質(zhì)量方面的問題，首先是坡底的殘積砂質(zhì)黏性土大量流失，并且在工程樁之間形成了空洞，洞的深度接近1.5m，其高度約為1.8m。為滿足施工機(jī)械的作業(yè)需求，還將其中一口降水井拆除，致使基坑排水效率下降，坑內(nèi)逐漸浮現(xiàn)出一些積水。隨之而來的就是土體崩塌，坡邊緣已經(jīng)澆筑完成的地下室墊板，開始出現(xiàn)裂隙，坡體穩(wěn)定性進(jìn)一步下滑，與此同時，基坑內(nèi)的淤砂逐漸與泥漿相融合，其深度達(dá)到了1.3m，在這種情況下，施工只能停止，為保證施工質(zhì)量，施工單位采取了重新回填壓實的方法，然后再選擇合適的支護(hù)形式。

3.3 合理選擇坑中坑支護(hù)形式

圖2 型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)

通過上述分析得知，該坑中坑項目的主要土質(zhì)是殘積砂質(zhì)黏性土，具有分布范圍廣泛和厚度不均勻的特點，這種土質(zhì)與普通的土質(zhì)相比，透水性不強(qiáng)，但不排除局部張性裂隙發(fā)育，水量豐富的可能性，結(jié)合工程的地質(zhì)條件和水文條件特點以及原施工方案引發(fā)的施工問題，本文建議坑中坑項目工程可以從灌注樁加鋼對撐支護(hù)、鋼板樁鋼對撐支護(hù)和型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)三種支護(hù)形式方案中進(jìn)行選擇。（1）灌注樁加鋼對撐支護(hù)。雖然這種支護(hù)形式具有非常強(qiáng)的穩(wěn)定性，能夠保證施工質(zhì)量，但存在施工周期長，且造價高昂的特點。（2）鋼板樁鋼加對撐圍護(hù)。這種支護(hù)形式方案施工周期較短，同時具有止水的作用，但容易受到地質(zhì)條件的限制，因此，鋼板樁難以施工。（3）型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)。這種支護(hù)形式具有工期短，適應(yīng)能力強(qiáng)，不會受到全風(fēng)化花崗巖地質(zhì)的限制。綜合考慮后，認(rèn)為該坑中坑工程應(yīng)選擇型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)，如圖2所示。

3.4 型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)施工

在確定坑中坑項目支護(hù)形式之后，需要制定和實施性鋼樁基坑支護(hù)施工方案，接來下，本文會對型鋼樁加鋼對撐支護(hù)施工方案進(jìn)行簡單介紹。

（1）選擇設(shè)備。為節(jié)省工期，保質(zhì)保量地完成施工任務(wù)，施工人員應(yīng)該結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，選擇合適的施工設(shè)備，建議施工單位在施工過程中選擇液壓履帶式打拔機(jī)。究其原因，主要是這個設(shè)備與履帶吊振動錘相比，重量較輕，故移動速度快，施工效率高，且安全性有保障，可以實現(xiàn)全天候施工。

（2）定位放線。放出準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)灰線，然后依據(jù)圖紙，從結(jié)構(gòu)線每側(cè)引出一定尺寸的線，其長度大約是2m，目的在于為型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)留出施工作業(yè)面，沿著線的方向打樁即可。與此同時，還應(yīng)在方向線挖側(cè)進(jìn)行溝槽的開挖，其寬度為0.5m，深度為0.8m，使用木樁引出溝槽兩端的定位線，在實際施工階段，施工人員應(yīng)注意校合，確保樁始終位于同一直線上，為后續(xù)的支撐施工創(chuàng)造有利的條件。

（3）打入型鋼樁?？又锌庸こ炭梢允褂肏型鋼樁，其長度為12m，這種鋼樁與項目施工要求相符。在運輸和存儲鋼樁時，應(yīng)該采取有效的防護(hù)措施，避免變形影響其質(zhì)量。在進(jìn)樁階段，需要將其卸在離打樁機(jī)距離不超過5m的地方，由打樁機(jī)將其夾起，置于灰線上方，同時使用輔助工具，調(diào)整好打拔機(jī)的方向。此外，施工人員還要還要采取有效的措施，避免型鋼樁自然跟進(jìn)。

（4）應(yīng)用結(jié)果。實踐應(yīng)用結(jié)果表明，坑中坑項目應(yīng)用型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)，使坑中坑施工安全大大提升，與此同時，還控制了施工成本，縮短了施工周期，故取得了良好的施工效果，在施工結(jié)束后，并未出現(xiàn)施工質(zhì)量及安全問題。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文以某坑中坑工程項目為例，綜合分析了基坑工程坑中坑支護(hù)施工問題，在經(jīng)過考慮和比較后，認(rèn)為選擇型鋼樁加鋼對撐圍護(hù)方案較為合理。究其原因，主要是這種圍護(hù)形式有利于保障施工安全，控制施工成本，且適應(yīng)性強(qiáng)，與該工程施工要求相吻合。