深基坑邊坡支護(hù)方案比選與施工技術(shù)

王楠

江西省勘察設(shè)計(jì)研究院廈門(mén)分院（361000）

深基坑邊坡支護(hù)方案比選與施工技術(shù)

王楠

江西省勘察設(shè)計(jì)研究院廈門(mén)分院（361000）

文章以某住宅樓為例，對(duì)深基坑施工支護(hù)方案進(jìn)行了比選，并對(duì)具體施工技術(shù)展開(kāi)了探討，希望對(duì)我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的全面發(fā)展起到促進(jìn)作用。

深基坑；邊坡支護(hù)；方案比選；施工技術(shù)

1 工程概況

1.1 工程簡(jiǎn)介

某住宅樓共35層，其中地上32層，車庫(kù)以及超市位于地下3層中，3層裙樓位于該建筑的東、南兩個(gè)方向，擁有筏式基礎(chǔ)。不規(guī)則梯形是基坑平面的特點(diǎn)。長(zhǎng)度為125 m、寬度為98 m，開(kāi)挖深度15.00~15.52 m，工程安全等級(jí)為一級(jí)。

1.2 基坑周邊環(huán)境

基坑位于交通主干道的東、南兩側(cè)，道路寬度較大，80 m和60 m分別為紅線寬度，因此道路對(duì)面建筑不會(huì)受到該基坑工程施工的影響。多條光纜管線、通信管線以及供電管線等位于交通主干道輔路以外。同地下室有15~18 m的距離，改遷這些管道和管線的工程量較大，施工難度較高。如果施工過(guò)程中，出現(xiàn)嚴(yán)重的地面沉降問(wèn)題，將對(duì)這些管道和管線的安全性造成威脅。在該建筑施工過(guò)程中，施工用地位于基坑西北兩側(cè)，但是工程臨時(shí)道路和管道被設(shè)置于地下室外墻10 m外，放坡開(kāi)挖條件并不存在于基坑四周。

1.3 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)概況

該工程施工場(chǎng)地寬闊、平坦，481.58~482.33 m為地面標(biāo)高取值范圍。建筑工程的地下水分兩種類型:裂隙水和空隙型潛水。施工區(qū)域的地下水主要補(bǔ)給方式為自然降水，在雨季通常會(huì)產(chǎn)生3.00~ 5.00 m的地下水位，枯水季節(jié)為6.00~8.00 m。

2 基坑開(kāi)挖邊坡支護(hù)方案比較

2.1 邊坡支護(hù)方案比較

咬合樁、鉆孔樁、間隔鉆孔樁及下部鉆孔等是深基坑邊坡支護(hù)施工過(guò)程中的主要方法。在實(shí)際施工過(guò)程中，如果使用復(fù)合土釘墻支護(hù)方案，整個(gè)工程成本相對(duì)較低，同時(shí)施工過(guò)程中，振動(dòng)相對(duì)較小，不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲污染。應(yīng)用這種方法施工，沉降現(xiàn)象在周圍地面中相對(duì)較小，不會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境以及生態(tài)造成嚴(yán)重的破壞，因此，在本次施工過(guò)程中，這將成為最佳的邊坡支護(hù)施工方案。

該工程的建設(shè)用地位于基坑西、北兩側(cè)，當(dāng)?shù)匾呀?jīng)開(kāi)工的建筑及場(chǎng)區(qū)道路同基坑施工地點(diǎn)距離相對(duì)較遠(yuǎn)。因此在對(duì)邊坡支護(hù)方案進(jìn)行確定的過(guò)程中，應(yīng)以復(fù)合土釘墻邊坡支護(hù)為主。

2.2 邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)

在對(duì)支護(hù)方法及參數(shù)進(jìn)行確定的過(guò)程中，可以應(yīng)用以下方法:

第一，將兩層復(fù)合土釘墻邊坡支護(hù)方案應(yīng)用于基坑的西、北兩側(cè)（如圖1所示）。

圖1 基坑西側(cè)、北側(cè)復(fù)合土釘墻邊坡支護(hù)方案圖（單位:mm）

1∶0.3坡度的二級(jí)放坡應(yīng)用于基坑中，地面以下首層擁有7.00 m的深度，第二次同基坑底部相連，2.50 m寬的臺(tái)階是兩層之間的距離，7.00 m為放坡寬度。1 200 mm和1 000 mm為土釘?shù)呢Q向和水平間距，梅花形是布置土釘?shù)闹饕绞?。鋼筋土釘?yīng)用于最上邊和最下邊的兩側(cè)中?；炷帘粦?yīng)用于邊坡護(hù)面中，其型號(hào)為C20，噴射厚度為100 mm，8＠150×150（mm）為鋼筋型號(hào)，將2根水平加強(qiáng)筋用于每排土釘孔處，加強(qiáng)筋的鋼筋級(jí)別為Φ12HRB335。鋼筋混凝土矩形板在土釘頭中的厚度和大小為150 mm和600 mm×600 mm，在預(yù)制的過(guò)程中，混凝土型號(hào)為C30，并將單層鋼筋設(shè)置于其內(nèi)部，型號(hào)為12＠100×100（mm），對(duì)鋼筋進(jìn)行預(yù)留，并將其同土釘進(jìn)行焊接，封頭時(shí)應(yīng)對(duì)混凝土進(jìn)行應(yīng)用。

第二，將復(fù)合土釘墻應(yīng)用于基坑的東、南方向上部結(jié)構(gòu)中，將間隔鉆孔樁應(yīng)用于下部結(jié)構(gòu)中（如圖2所示）。

圖2 基坑?xùn)|側(cè)、南側(cè)邊坡支護(hù)方案圖（單位:mm）

在支護(hù)基坑上部5 m處位置時(shí)，應(yīng)對(duì)復(fù)合土釘墻進(jìn)行應(yīng)用。復(fù)合土釘墻支護(hù)段在放坡的過(guò)程中，坡度應(yīng)控制在1∶0.3，1.50 m為放坡寬度?；游?、北方向上支護(hù)操作過(guò)程中，使用支護(hù)的方法同復(fù)合土釘墻支護(hù)段中的土釘頭、布置、土釘種類等參數(shù)一致。在對(duì)基坑下部進(jìn)行支護(hù)的過(guò)程中，應(yīng)使用間隔鉆孔樁，其長(zhǎng)度為1 200 mm?；炷翝仓^(guò)程中，嵌固入巖的樁深為3.500 m，使用C35混凝土澆筑，冠梁大小為1 200 mm×1 000 mm。將3束鋼絞線錨束設(shè)置在每根鉆孔樁沿樁長(zhǎng)方向上，其長(zhǎng)度為515.2 mm，其中第一束設(shè)置在冠梁中心，第二束和第三束設(shè)置在第一束下3.00 m處。鋼絞線強(qiáng)度等級(jí)1 860 MPa，其擁有25.00 m的長(zhǎng)度和7.00 m、18.00 m的自由段長(zhǎng)和錨固段長(zhǎng)。

3 降水設(shè)計(jì)

井點(diǎn)降水方案應(yīng)用在降水設(shè)計(jì)中，共24口降水井設(shè)置在基坑周邊。其中有水位觀察8口，應(yīng)同降水井做有間隔的布置。同時(shí)回灌井有12口，設(shè)在降水井外側(cè)，最小6 m的距離。其中降水井應(yīng)有18 m的深度，23 m為井距；在基坑每邊設(shè)置2口水位觀察井，深度為16 m。降水試驗(yàn)應(yīng)在基坑開(kāi)挖前14 d進(jìn)行。首先應(yīng)進(jìn)行地下水降水處理，距離為2 m，對(duì)地面沉降進(jìn)行觀察，如果未發(fā)現(xiàn)沉降現(xiàn)象，應(yīng)繼續(xù)向下降水，直到降至設(shè)計(jì)水位為止；反之，則應(yīng)立即停止降水，并對(duì)降水設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整。

4 施工監(jiān)測(cè)

4.1 施工監(jiān)測(cè)方案

管道和管線沉降、地面沉降基坑水平位移及地下水位等是基坑施工過(guò)程中的主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容。實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中，應(yīng)將16個(gè)觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置于基坑周邊，觀測(cè)點(diǎn)同基坑上口邊緣之間應(yīng)當(dāng)保持1 m的距離。同時(shí)，設(shè)置5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)在基坑的每條長(zhǎng)邊上，設(shè)置3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)在基坑的每條短邊上。將水平位移觀測(cè)點(diǎn)分別設(shè)置在基坑的東南方向位于鉆孔樁樁頂處；地面沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在基坑?xùn)|、南方向的管道和管線上，隨時(shí)掌握管道、管線的沉降情況，對(duì)地下水位進(jìn)行觀測(cè)的過(guò)程中，應(yīng)注意觀測(cè)基坑周邊的水位觀察井。

4.2 簡(jiǎn)要實(shí)測(cè)資料

在施工的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)得出，12.6 mm和8.6 mm分別為基坑上口的最大和最小地面沉降量；54.3 mm和27.6 mm為最大和最小水平位移；6.5 mm≦0.001 h為樁頂最大水平位移，其中地面以下樁長(zhǎng)應(yīng)用h來(lái)表示，其單位為m。以基坑開(kāi)挖面為基準(zhǔn)，其以下0.5 m為地下水位。在實(shí)際施工中，管路以及管線在基坑附近并沒(méi)有產(chǎn)生破壞或斷裂的問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，文章從實(shí)際深基坑邊坡支護(hù)施工案例出發(fā)，對(duì)具體的支護(hù)方案進(jìn)行了對(duì)比選擇，同時(shí)，也對(duì)施工過(guò)程中的重要施工技術(shù)工藝展開(kāi)了探討。實(shí)踐證明，綜合應(yīng)用間隔鉆孔樁和復(fù)合土釘墻的方式展開(kāi)下部和上部基坑支護(hù)施工，不僅可以將該環(huán)節(jié)施工的成本降到最低，同時(shí)也有助于提升工程質(zhì)量。在施工中，必須提升復(fù)合土釘墻設(shè)計(jì)的合理性,通過(guò)加大對(duì)施工技術(shù)的控制力度，來(lái)保證工程的進(jìn)度和質(zhì)量，希望對(duì)我國(guó)建筑工程施工領(lǐng)域的全面發(fā)展起到促進(jìn)作用。

[1]高旗,李歡秋,袁培中,等.中國(guó)武漢勞動(dòng)力市場(chǎng)大樓深基坑邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)與施工[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2016,21(6): 919-922.