對(duì)某國(guó)際會(huì)議中心基坑邊坡支護(hù)施工探討

王珣曉　張軍旗

摘 要：本文通過工程實(shí)例，主要分析了介紹了某國(guó)際會(huì)議中心深基坑場(chǎng)地的條件，從而提出了鉆孔灌注樁和土釘錨桿相結(jié)合的支護(hù)結(jié)構(gòu)施工方案，并對(duì)此方案的施工要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)與分析，并提出了降水施工和基坑監(jiān)測(cè)的措施，旨在有效地控制基坑變形，以確保工程的質(zhì)量與安全。

關(guān)鍵詞：國(guó)際會(huì)議中心；深基坑；邊坡支護(hù)；降水施工

1 工程概述

某國(guó)際會(huì)議中心，建筑項(xiàng)目地位于城市繁華地區(qū)。本工程設(shè)兩層地下室，基坑支護(hù)周長(zhǎng)798m，開挖深度8.30～8.80m，在基坑的西側(cè)是30層高大建筑；基坑南、北側(cè)是兩層高的淺基礎(chǔ)建筑物；東側(cè)是交通繁忙的道路，在道路邊上的人行道下面還埋有大量的各種地下管線。因此，在 基坑開挖過程中都必須保證它們的安全與使用功能?；颖薄⒛?、西側(cè)采用樁錨放坡+土釘墻；基坑?xùn)|側(cè)采用中心島法?；邮┕?cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)使用年限為1年。

2 場(chǎng)地條件

根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，將工程場(chǎng)地的地層巖性劃分自上而下的順序如下。1）雜填土層：主要由砂粒、粘性土及淤泥質(zhì)土組成，局部含少量磚塊及碎石，稍經(jīng)壓實(shí)。 2）沖積層：①粉質(zhì)粘土及粘土層，標(biāo)貫N=6-16擊，平均N= 10.4擊，呈可塑狀；②中粗砂層，部分鉆孔中揭露，呈透鏡體出現(xiàn)，，平均N=13擊，多呈稍密狀。 3）殘積層：為粗砂巖風(fēng)化殘積之粉質(zhì)粘土及粉土，在基坑西邊埋深較小。粉質(zhì)粘土層主要出現(xiàn)在基坑西邊，呈可塑～硬可塑狀。場(chǎng)地地下水主要受大氣降水補(bǔ)給。雜填土層中含有一定量的上層滯水；粘性土層透水性差，含水貧乏；場(chǎng)地中局部揭露的中粗砂層，砂粒間有少量粘性土充填，透水性稍弱。

3 基坑支護(hù)施工

確定工程的具體施工步驟，通常按照鋼管樁施工和后期的土方開挖、錨桿和混凝土施工。噴錨的施工階段可以與土方開挖相結(jié)合，在將土方開挖深度進(jìn)行大致的層級(jí)劃分后，依據(jù)實(shí)際的開挖情況安排具體的錨桿排距，而噴錨的施工需要在噴錨工作面成形后第一時(shí)間進(jìn)行，避免深基坑的邊坡受天氣等外界因素的嚴(yán)重影響。一般在施工的過程中，依據(jù)土方開挖的層級(jí)進(jìn)行施工，噴混凝土施工的時(shí)間應(yīng)當(dāng)盡量與水泥漿的強(qiáng)度成形狀況相聯(lián)系。在施工的后期，要通過適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)系統(tǒng)來進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的位移和沉降情況的監(jiān)測(cè)，并在土方開挖的層級(jí)加深時(shí)進(jìn)行實(shí)施的土層狀況調(diào)查，在監(jiān)測(cè)的過程中要支護(hù)樁頂部水平位移、支護(hù)樁深層位移、豎向沉降值等等，在出現(xiàn)一些相對(duì)較大的數(shù)據(jù)變動(dòng)時(shí)，要及時(shí)尋找并發(fā)現(xiàn)影響因素，例如土層狀況、水土合力作用等，從而采取有效的措施來保證施工的效果和安全性。

3.1 支護(hù)方案的確定

本項(xiàng)目基坑工程的規(guī)模相當(dāng)大，合理經(jīng)濟(jì)的支護(hù)方案對(duì)工程造價(jià)的控制具有舉足輕重的

作用。支護(hù)方案的選擇是在綜合考慮：①基坑的開挖深度及形狀，②場(chǎng)地地質(zhì)條件，③周邊環(huán)境等多因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

該基坑南、北側(cè)緊臨兩層高的淺基礎(chǔ)建筑物，對(duì)基坑變形的控制要求較高。同時(shí)考慮到基坑西側(cè)的建筑物將在本項(xiàng)目建成后拆除，屬將拆遷的臨時(shí)建筑物，在保證安全的前提下輕微的開裂是許可的。在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較的基礎(chǔ)上基坑北、南、西側(cè)仍決定采用樁錨放坡+土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)方式。

3.2 鉆孔灌注樁施工

本工程樁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，施工直徑為 800mm，C30混凝土，樁內(nèi)主筋沿樁身均勻布置，并盡量減少鋼筋接頭，樁內(nèi)主筋搭接采用焊接，焊接長(zhǎng)度10d，混凝土充盈系數(shù)應(yīng)≥1.05且≤1.2，樁的主筋保護(hù)層厚度為40mm。

3.3 土釘墻支護(hù)施工

該工程地下室北側(cè)距已有的樁基礎(chǔ)建筑物有較大距離，施工目標(biāo)為保證基坑邊坡的穩(wěn)定。而基坑西側(cè)緊臨、南側(cè)東段靠近淺基礎(chǔ)建筑物，在保證基坑邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，控制基坑的變形以保證附近建筑物的安全則是施工的主要目標(biāo)。因此西側(cè)及南側(cè)地段是該基坑支護(hù)施工的難點(diǎn)及重點(diǎn)所在。

3.3.1 施工要點(diǎn)

本著確保基坑邊坡穩(wěn)定、有效控制基坑變形、優(yōu)化施工參數(shù)合理降低支護(hù)工程量的原則，在該基坑土釘墻支護(hù)施工應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

（1）在場(chǎng)地許可的條件下采用一定坡度的放坡。這樣既可以明顯地減少支護(hù)工程量，又對(duì)控制基坑的水平變形十分有效。綜合考慮場(chǎng)地條件及方案的經(jīng)濟(jì)合理性等因素，在基坑南、北兩邊采用約 1：0.2 或約1：0.6的放坡。

（2）在邊坡上部采用長(zhǎng)短相間布置的土釘。對(duì)于垂直或近于垂直的基坑側(cè)壁，短土釘?shù)拈L(zhǎng)度約為釘頭至坑底的距離hn，長(zhǎng)土釘?shù)拈L(zhǎng)度約為2～2.5hn。短土釘?shù)拇嬖谑雇玲數(shù)拈g距不致過大而具有明顯的成墻作用，有利于基坑側(cè)壁的局部穩(wěn)定。這樣不但有利于控制土釘墻的水平變形，而且因土釘?shù)钠骄L(zhǎng)度并未明顯增加而控制了工程造價(jià)。

（3）在重點(diǎn)地段為有效控制基坑的變形，在基坑的中上部適量設(shè)置了預(yù)應(yīng)力錨桿。對(duì)垂直開挖的基坑西邊在第 2、4、6 排土釘中，對(duì)開挖深度大（8.80mm）、坑壁較陡（約 1：0.2）的南邊西端部在第 2、4 排土釘中，對(duì)靠近淺基礎(chǔ)建筑物的南側(cè)在第 2、4 排土釘中均相間布置了預(yù)應(yīng)力錨桿。預(yù)應(yīng)力錨桿的位置多代替長(zhǎng)土釘。

（4）在需垂直開挖的重點(diǎn)地段基坑西側(cè)，為防止開挖過程中的局部坍塌及控制基坑變形，沿基坑邊緣設(shè)置了豎向微型鋼管樁進(jìn)行超前加固。

3.3.2 施工方法及結(jié)果

在施工中，首先根據(jù)同類工程的施工經(jīng)驗(yàn)初擬土釘墻的結(jié)構(gòu)參數(shù)，再據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）對(duì)單根土釘?shù)膮?shù)進(jìn)行驗(yàn)算及調(diào)整，而后采用圓弧滑動(dòng)條分法對(duì)土釘墻邊坡作整體穩(wěn)定驗(yàn)算，再據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整錨桿的施工參數(shù)直至得出合理的結(jié)果。在基坑邊坡安全系數(shù)計(jì)算中，地面活荷載按15kN/㎡計(jì)，施工中采用簡(jiǎn)化Bishop法計(jì)算。

3.3.3 施工實(shí)施情況及修改

在施工實(shí)施過程中較為明顯的變化有如下兩點(diǎn)：

（1）施工時(shí)基坑的深度按8.93～9.43m。施工過程中據(jù)建設(shè)單位提供的資料基坑挖深減少了0.63m，前述的基坑挖深 8.30～8.80m是最終的實(shí)際深度。

（2）近淺基礎(chǔ)民房的南邊東段，因臨時(shí)鋪設(shè)高壓電纜的要求，需在地面上填土約1m高，故對(duì)第 3、4 排土釘采取了加大長(zhǎng)度和增加錨筋直徑的措施。

4基坑監(jiān)測(cè)

本次變形觀測(cè)主要包括兩方面：一是基坑邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)及土體的側(cè)向位移，二是基坑邊坡及周圍建筑物的不均勻沉降。

土釘支護(hù)的最大水平位移與豎直沉降一般發(fā)生在基坑邊壁的頂部，坑頂水平位移監(jiān)控值在30mm內(nèi)。地面最大沉降監(jiān)控值在20mm內(nèi)。在安全范圍內(nèi)，不會(huì)引起房屋的開裂變形。施工過程中要設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，施工期間定期觀測(cè)，每周報(bào)觀測(cè)點(diǎn)沉降情況，一是坡面位移值；二是地表下沉值。發(fā)現(xiàn)征兆，應(yīng)立即停止施工，并做好指導(dǎo)工作，以利于及時(shí)處理。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過本工程的深基坑邊坡支護(hù)施工與降點(diǎn)要點(diǎn)分析，得到了以下幾點(diǎn)結(jié)論：

（1）本工程基坑開挖深度為8.30～8.80mm，基坑開挖面積大，周邊環(huán)境比較復(fù)雜，變形控制的要求較高，采用樁錨放坡+土釘墻作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，能有效地控制基坑變形，取得較好的效果。

（2）基坑北邊及南邊西段采取了約 1：0.6或 1：0.2 的放坡及土釘墻支護(hù)，在基坑邊地面未出現(xiàn)任何裂縫及不穩(wěn)定跡象。表明在一定放坡條件下的土釘墻支護(hù)其水平變形可有效控制。

（3）基坑西邊出現(xiàn)了較大的水平變形，前面對(duì)變形的特點(diǎn)已作了具體的分析，認(rèn)為基坑邊坡是穩(wěn)定的，兩層高的淺基礎(chǔ)建筑物是安全的。入巖錨索在發(fā)生了較大的變形后對(duì)限制基坑水平變形進(jìn)一步發(fā)展起了明顯作用。該段可謂是已發(fā)生較大變形基坑穩(wěn)定分析的一個(gè)可供借鑒的案例。

（4）為了確保臨近建筑物、周圍管線、地下管道的安全，對(duì)本深基坑的支護(hù)受力和變形進(jìn)行了全程監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明該方案是可行的。