淺談深基坑支護選型及施工

王曉俊

摘要：基坑施工的好壞直接關系到工程的工期和質量安全，對整個工程起著決定性的影響。本文作者結合自己的工作經驗并以某工程為例，對大型深基坑支護體系的選型設計及施工進行簡單的陳述，為以后類似的工程提供借鑒。

關鍵詞：深基坑；選型；放坡支護；施工

中圖分類號：TV551文獻標識碼： A

1、深基坑支護體系的選型與設計

綜合場地地理位置、地質和氣象水文條件、基坑開挖深度和周圍環境的特點，本基坑支護體系采用多種支護形式相結合的設計方案。

1．1以深井降水、水泥攪拌樁止水為基坑安全保障

對深基坑而言，地下水產生的側向水壓力是支護體系需要考慮的重要荷載之一，同時地下水在支護體系薄弱處產生的滲漏是基坑安全的嚴重隱患，因此為了保證深基坑支護體系的安全，選擇合理可靠的基坑止水降水方法就顯得特別重要。在地下2層支護樁外圍設置一道直徑為8．5m封閉的三軸水泥攪拌樁作止水帷幕，并在河道一側增加一道止水帷幕，斷絕河道內水體對基坑地下水的補汲?；铀趨^域土質以砂質粉土為主，其水平滲透系數17．0×cm/s，豎向滲透系數14.0×cm／s，透水性較好，故采用孔徑為8m、井管直徑為3m加勁箍的波紋管、以加工砂為濾料的深井降水?；油鈬?排深井間距為15．0m，基坑中部深井間距為20．0m。

1．2以放坡支護為主

為了充分利用有利的地理位置及土質條件，1層地下室基坑采用最經濟的放坡支護方法。根據現行國家有關規范及同類工程經驗，基坑四周空曠，土質透水性強，可采用深井降水結合二級放坡支護，本基坑邊坡按二級放坡，開挖坡度為1：1，臺階寬度為1．0m。厚80mm的C20噴射混凝土護面，網片為6．5@200mm×200mm，土釘16@2000mm，L=1000mm，0=15o。

1．3以排樁結合水平內支撐支護體系為重點

地下2層基坑開挖特別深，基坑底部有較厚的軟土層，且內有樁基工程，則以地下2層為重點采用排樁結合水平內支撐支護體系，并在基坑內側緊靠排樁，用三軸水泥攪拌樁加固軟土形成暗墩為排樁提供支撐。其具體設計在基坑8．8m以下部位采用鉆孔灌注樁結合一道鋼筋混凝土水平內支撐支護，排樁內基坑底采用寬5．0m，長3．0m的Φ850mm@600mm三軸水泥攪拌樁加固。以上部位同1層地下室采用深井降水結合二級放坡支護。鉆孔灌注樁Φ1000mm@1200mm，樁長30．0m。樁頂的壓頂梁1200mm×800ram鋼筋混凝土，坑內設一道800mm×800mm 的水平鋼筋混凝土內支撐，豎向立柱采用460mm×460mm格構式立柱，由4根角鋼140mm×14mm做立桿， 用扁鋼400mm×200mm x 10mm@600mm做加

勁綴板。

2、深基坑的施工

2．1施工程序

深基坑工程的總體施工程序為：基坑支護體系排樁及止水、加固的水泥攪拌樁施工→基坑深井降水，基坑監測施工→2層地下室支撐梁以上部分土方開挖，以及邊坡支護施工→2層地下室基坑支護體系支撐梁的施工、養護，以及1層地下室的土方開挖施工→基坑支撐梁以下部分土方開挖施工。

2．2深基坑支護樁施工

基坑支護樁工程主要有鉆孔灌注樁和三軸水泥攪拌樁。鉆孔灌注樁采用GPS一10型鉆機正循環鉆進，原土以自然造漿為主，人工造漿為輔，護壁成孔，連續鉆進至設計標高后進行第一次清孔，撤除鉆桿，在孔口分節下放鋼筋籠，下鋼導管后利用導管進行二次清孔，待泥漿指標和孔底沉渣厚度檢測符合設計及規范要求后，在導管口安放隔水橡膠球膽并立即采用商品混凝土進行水下混凝土灌注，混凝土灌注高度至設計樁頂標高1．5m以上。

深基坑止水帷幕和基坑底部加固采用三軸水泥土攪拌樁，采用PAS一120VAR樁機施工，水泥摻量不小于15％ ，樁間距為600mm，搭接為250mm?？紤]到在呈稍密～中密狀砂質粉土施工，攪拌順序采用先行鉆孔套打方式，即先用裝備有大功率減速機的鉆孔機進行局部松碎地基，然后用三軸鉆孔機用連續方式套打施工。施工過程中嚴格把好機架定位、下沉速度、水泥漿液配合比、提升速度、噴漿量等質量控制環節。

2．3基坑排水、深井降水施工

降水施工組織根據本工程的土質條件、基坑開挖深度和周圍環境的特點，基坑深井降水根據工程土方進度和工程不同區域分別組織施工。在土方開挖前按設計要求布置各降水深井井點，使水位逐漸降至1層地下室底板基坑工作面0．5m以下；地下2層由于四周設置了密封式止水帷幕，基坑底部又有近20m厚淤泥質黏性土層，故當地下2層水位降至基坑工作面以下后，撤除地下2層區域的深井井點，在基坑底板四周設置明溝及集水排水系統代之。

2．3．1深井施工

(1)排水溝設置。土方施工前沿坡頂挖設置300mm×400mm排水溝以排除地表水及深井的排出水。排水溝離邊坡上坎線不得小于1．0m，坡度為0．3％左右，每延長25m設置一個500mm×500mm×600mm集水井?；映湿M長形，長約800m，寬約180m，每10m左右設置一個出水口排入市政下水道。

(2)深井成孔作業。深井成孔采用鉆孔機清水鉆(干鉆)法作業，成孔直徑為800mm，井管直徑為300mm加勁箍的波紋管，以加工砂為濾料。深井的間距為15～20m，深度為15m左右。深井開鑿施工要求為：①成孔、下管、回填應連續進行，不可中斷；②沉井和下管應保證深度到位；③為確保成孔質量，鉆機鉆孔時，進深速度不宜過快；④在特殊土層的井位，成井要做到快速；⑤鉆孔前井點管的濾砂及有關工具等都必須到位，拔鉆機下井管及濾砂要及時、快速。

(3)深井泵的選型及安裝。本基坑深井的數量356個，約需深井潛水泵400個。深井潛水泵選型根據汛水期最高水位時的現場抽水試驗成果圖表，得知本工程的相關參數，計算出含水層潛水完接井基坑水位降到基坑工作面0．5m以下最大涌水量為17／d。根據水泵功率計算公式N=KOQH0／(75?1 ? q2)=1．3kW，選用1．5JQB2—10型號潛水泵。深井排出的地下水先排放到基坑邊的排水溝中，待水經沉淀池過濾、沉淀后再排人市政下水道。

(4)深井降水管理。降水管理工作是整個降水過程中的關鍵工作，其好壞關系到施工成本及工程的安全性。首先落實好管理班子，安排3班每班不少于2個人日夜輪流值班，進行24h排水降水控制操作、水位觀測和數據記錄；其次根據水位觀測情況，控制降水井排水時間和時間間隔，應保證排水滿足施工條件及施工安全要求；最后，降水結束要達到自身結構抗浮條件后，方可停止降水或拆除深井降水設施。

2．4基坑土方工程施工

在基礎施工階段。土方挖運是影響工期的關鍵。要做好土方與土釘墻施工、土方與塔吊安裝施工、土方與護坡樁施工之間的銜接。土方開挖施工遵循對稱分層開挖原則，按地下基礎施工要求，先地下后地上、基坑內先深后淺進行施工。第1階段，開挖2層地下室的區域，深度控制在基坑支撐梁施工面深約9．0m，其周邊1層地下室部位控制在6m左右防止破壞1層地下室樁基工程。該區域分層開挖，每開挖1層時，其邊坡土釘支護噴錨需及時跟上。第2階段，當2層地下室基坑支護體系水平支撐梁施工、養護期，開始開挖2層地下室基坑外的1層地下室的土方工程，1層地下室開挖深度約9．0m。1層地下室基坑四周都為土釘墻支護體系，每次開挖都遵循先支護后開挖的原則，噴混凝土及土釘要及時跟上。第3階段，當地下2層部位支撐梁強度滿足設計要求時，方可進行開挖。該階段分層開挖時不要破壞混凝土支撐梁支護結構，按照要求從支撐梁預留的口部出土，分別設在基坑的兩端，從中部向兩端退出。開挖深度約5．5m，支撐梁下層土方用小挖機依次翻土，工程車不得進人。

3、結語

本工程根據現場地理位置、土質條件、基坑開挖深度和周圍環境的特點，從支護體系設計、施工、監測三方面進行精心組織。

(1)在支護體系設計選型方面采用多種支護結構體系，大面積開挖以深井降水結合放坡支護為主，以地下2層為重點選用排樁結合水平內支撐支護體系，以深井降水、三軸水泥攪拌樁止水來保障深基坑的正常施工和支護體系的安全，其支護體系安全可靠、施工方便，而且經濟；

(2)在施工方面，通過合理組織施工、選用先進的機械設備及成熟的施工工藝，并嚴格按照施工設計和相關規范要求施工，保證了工程的質量、進度。

參考文獻：

[1]IGJ120—99建筑基坑支護技術規程[s]北京：中國建筑工業出版社，1999

[2]朱敬軍，蘇繼榮，顏特亮淺談沿海地區某深基坑支護設計與監測[J]．山西建筑．2010(21)