淺談基坑支護(hù)工程的加固方法

馬 健

（廣東省水文地質(zhì)大隊，廣東廣州510510）

1 概述

隨著城市基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展，對地下空間的利用越來越重要，相應(yīng)的在各種復(fù)雜地質(zhì)條件下的基坑支護(hù)工程變的很困難，在開挖施工過程中可能會出現(xiàn)止水樁漏水、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形破壞、周邊道路開裂等現(xiàn)象；為保證基坑穩(wěn)定性，需采取一些加固方法控制基坑變形破壞，本文依據(jù)基坑支護(hù)的原理，以廣東省某處的基坑工程為例，對預(yù)應(yīng)力錨索、鋼管樁等在基坑加固中的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究。

2 工程概況

廣東省某商業(yè)項目擬建1～2層地下室，場地西北側(cè)均為市政道路，基坑邊線距用地紅線約3.3～5.0m，紅線外為人行道及綠化帶；場地東南側(cè)為空地，基坑邊線距用地紅線約10.0～15.0m?；又荛L約835m，開挖深度為3.90～8.90m。基坑開挖深度范圍主要為①-1素填土層、②-1粉質(zhì)粘土層、②-2淤泥質(zhì)土層、③殘積粉質(zhì)粘土層等，各巖土層主要設(shè)計參數(shù)見表1。

表1 基坑支護(hù)設(shè)計各巖土層建議參數(shù)表

3 基坑原支護(hù)方案

基坑支護(hù)采用如下支護(hù)方案：南側(cè)一層地下室范圍采用放坡+掛網(wǎng)噴砼的支護(hù)方式，北側(cè)二層地下室范圍采用放坡+土釘+攪拌樁止水帷幕+坑內(nèi)加固土的支護(hù)方式，一層與二層地下室過度段采用放坡+掛網(wǎng)噴砼的支護(hù)方式?；又ёo(hù)平面布置圖見圖1。

現(xiàn)在主要分析基坑西側(cè)靠近市政道路的2-2剖面的支護(hù)型式，此剖面為2層地下室，開挖深度為8.90m，坑頂人行道路基垂直下去0.5m再采用1∶0.5放坡2.60m，上部垂直加放坡的總深度為3.10m，平臺寬度1.3m，平臺上采用2排攪拌樁為?550@400做止水帷幕，并插入16號工字鋼增加豎向剛度并控制坑頂變形，攪拌樁需穿過淤泥層進(jìn)入不透水層至少1m，并在坑底設(shè)置4.95m寬的?550@400攪拌樁的坑內(nèi)加固土，加固土樁長5m，共設(shè)置6排的土釘（錨管），具體見表2，剖面具體支護(hù)型式見圖2。

4 基坑監(jiān)測變形數(shù)據(jù)

2-2剖面雖然設(shè)計了攪拌樁+土釘+坑內(nèi)加固的支護(hù)型式，但基坑底有近10m厚的淤泥質(zhì)土層，坑內(nèi)加固土未穿過淤泥質(zhì)土層，對控制基坑變形效果較小，雖然土釘部分布置在粉質(zhì)粘土中，但整體在填土及淤泥質(zhì)土中能提供的抗拔力有限，并由于基坑底淤泥層太厚，基坑側(cè)面土體可能在外部降雨，雨水滲透沖刷及坡頂?shù)缆奋囕v動荷載等因素下，導(dǎo)致基坑變形開裂；短時間內(nèi)此基坑支護(hù)是相對穩(wěn)定安全的，但隨著基坑開挖到第五排土釘即基坑深度為5.4m時，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示2-2剖面基坑頂?shù)腤31監(jiān)測點水平位移累積量為25.1mm，已經(jīng)接近報警值；開挖到基坑底，基坑頂?shù)乃轿灰屏客蝗患ぴ?，位移速度最大到達(dá)13.6mm/d，坑頂?shù)乃轿灰评鄯e量已經(jīng)超過控制值35mm，到達(dá)40.6mm；坑頂D7監(jiān)測點道路累積沉降量由26.2mm增加到32.3mm，見圖4；僅2d時間2-2剖面外市政道路上裂縫寬度局部增大到1cm，延伸長度約30m，基坑緊急采用砂包及填土回填，回填至離坑頂3m處，場地停止施工，基坑監(jiān)測圖見圖3。

圖1 基坑支護(hù)平面布置圖

表2 2-2剖面土釘（錨管）設(shè)計數(shù)據(jù)

圖2 基坑2-2剖面原支護(hù)圖

圖3 基坑北側(cè)監(jiān)測圖

圖4 坑頂水平及垂直位移累積值變化圖

5 基坑加固處理方案

根據(jù)已有基坑支護(hù)方案，分析基坑失穩(wěn)破壞原因是土釘長度未能穿過淤泥質(zhì)土層，抗拔力不夠，上部車輛動載及雨水沖刷等因素影響，導(dǎo)致基坑坑頂位移變形逐步增大，坑頂?shù)缆凡痪鶆虺两刀_裂。后根據(jù)基坑計算，采用預(yù)應(yīng)力錨索及鋼管樁來加固原有設(shè)計，在放坡位置增加一道錨管，基坑垂直支護(hù)第一道土釘調(diào)整角度為12°，長度為30m，盡量全部在粉質(zhì)粘土層中來增大抗拔力，并增多一道預(yù)應(yīng)力錨索3×7?5鋼絞線，抗拔力標(biāo)準(zhǔn)值150kN，鎖定值120kN，長度L=30m，其中自由段6m，錨固段24m，錨索間距@1000mm，錨索與上部土釘錯開布置，入完整微風(fēng)化巖層4～5m，預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)置在中間部位能夠很好地控制基坑的側(cè)向變形，增加支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。最后在基坑頂設(shè)置一道?114×4.5鋼管樁，樁長15m，間距@1000mm，與攪拌樁內(nèi)工字鋼一起增加基坑的側(cè)向剛度，控制基坑頂?shù)淖冃?，具體加固后的支護(hù)型式見圖5?；又ёo(hù)工程經(jīng)加固處理后重新開挖施工，后期基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定，基坑工程順利施工完成。

6 結(jié)束語

（1）基坑支護(hù)工程應(yīng)根據(jù)不同的工程地質(zhì)條件及周邊環(huán)境采用合適的支護(hù)型式，需特別注意淤泥質(zhì)土、松散砂層等軟弱土層，開挖過程中注意觀察周邊道路及建筑物有無沉降開裂，并實時關(guān)注基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)，當(dāng)接近報警值時及時通知各方并采取應(yīng)急處理措施，停止施工、回填反壓等。

圖5 基坑2-2剖面加固處理圖

（2）在基坑支護(hù)加固處理中可以增設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索及鋼管樁等支護(hù)型式，并選擇合理位置及間距，可以起到很好地控制變形，穩(wěn)固基坑的作用。

[1] 王篤禮，華建新，等.工程地質(zhì)手冊[M].4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[2] 楊斌，黃強(qiáng)，等.JGJ120-2012建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[3] 程良奎，鄭生慶，等.CECS22-2005巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國計劃出版社，2005.