复杂场地条件下深基坑支护案例分析

苏迅

摘要：随着工程建设规模、体量增大，建筑密度提高，深基坑作业逐年增多。限于场地条件、地质构造等客观因素制约，深基坑作业越来越多的无法实施传统的放坡开挖方法，而必须采用技术可行、经济合理的基坑支护结构。本文对深基坑常用支护结构形式、特点及其适用范围进行了介绍，并对“唐山国丰钢铁公司50WM发电二期管沟支护工程”这一项目案例进行了总结，从复杂场地条件下深基坑支护的角度，简述了支护体系的构成及施工控制要点。

关键词：复杂场地；深基坑；支护案例

1.深基坑支护的目的

深基坑支护的目的：依据施工图纸、岩土工程勘察报告及相关规范，结合基坑周边环境进行支护结构的设计、施工、监测，确保深基坑在开挖以及基坑内部施工过程中，不因土体的变形、沉陷、坍塌或位移而受到危害，确保基坑周边相关建筑物、管线、道路等的安全。

2.国内常用的深基坑支护结构主要形式、特点及适用条件

2.1钢板桩围护结构

采用型钢板桩，机械打人地下，形成连续板墙作为挡土截水支护结构。特点：成品制作，可重复利用，施工简便，水密性强；刚度较小，易变形。适用条件：基坑侧壁安全等级为二、三级，基坑深度不宜大于10m。

2.2工字钢支护结构

采用大型工字鋼作为基坑支护结构主体，基坑开挖前，机械打入地下。基坑开挖时同步将挡土板插入工字钢与土体间。

2.3钻孔灌注桩支护结构

钻孔灌注桩一般采用机械成孔、现场灌筑砼，按队列式布置形成支护体系。特点：刚度大，抗弯强度高，变形小，施工噪音低、振动小。适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级，悬臂式结构在软土场地中不宜大于5m。

2.4深层搅拌桩挡土结构

采用深层搅拌机械将水泥、石灰等材料和边坡土相拌合，形成连续搭接的水泥（石灰）土桩柱挡墙。特点：造价低，施工简单，止水性好。适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、素填土等土层基坑截水。

2.5地下连续墙

地下连续墙主要有预制、现浇钢筋砼连续墙两类。特点：墙体刚度大，变形小，施工振动小、噪音低。适用于基坑侧壁安全等级一、二、三级。

2.6其他支护形式

除上述深基坑支护形式外，还有土钉墙或喷锚支护、逆作拱墙形式、排桩土层锚杆支护、沉井，以及综合采用多种支护相结合的形式。

3.复杂场地条件下深基坑支护的案例分析

3.1项目简介

唐山国丰钢铁公司50WM发电二期管沟支护工程（以下简称本项目），是利用该公司高炉、转炉煤气发电所产生的含热废水为城区居民供热的配套项目，包括两根DN1200地下管道、两座地下阀门井施工。

3.2场地条件

本项目场地自然地坪标高6.25m，管道施工开挖至1.69m，阀门井位置开挖至0.69m。基坑北侧距四层办公楼2.5m（办公楼为带型基础、埋深1.5m）；基坑南侧为电厂循环水池（地上高度5.0m、地下埋深6.6m）。试开挖揭示：地下水位标高5.65m（开挖0.6m以下为地下水浸泡，原因是紧邻的循环水池渗漏（电厂统计每日渗漏水量200m3）

3.3支护目的

确保基坑开挖、管道施工过程中基坑安全；确保基坑北侧办公楼结构安全；确保南侧循环水池结构安全和正常生产；施工噪音控制，保证办公楼正常使用。

3.4支护形式的选择

经计算和综合考虑，本项目采用“挡土灌注排桩+水泥土桩悬臂支护”形式。此形式可使砼灌注桩与水泥土桩紧密结合组成防渗帷幕，既抵抗土压力、水压力，又起挡水抗渗透作用。

3.5本项目施工工艺与采取的技术措施

3.5.1施工工艺简介

钢筋砼灌注桩的施工工艺采用长螺旋钻孔反插钢筋笼工艺，水泥土桩采用湿法水泥土桩工艺。施工顺序：水泥土桩-钢筋砼灌注桩-冠梁。

3.5.2施工过程中的技术控制要点

3.5.2.1水泥土桩施工控制要点

（1）对搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。

（2）采用二喷四搅工艺，首次下钻时可带浆下钻，喷浆量控制在小于总量的1/2，严禁带水下钻。

（3）为保证水泥搅拌桩质量，首次提钻喷浆时在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部进行磨桩头，停留30秒。

（4）严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后连续作业，不得中断喷浆。

3.5.2.2钢筋砼灌注桩施工控制要点

（1）桩位确定：计算每根桩的坐标，根据桩位编号输入全站仪进行测放，误差控制在±10mm。

（2）成孔控制：采用跳打方式，根据钻机的压力值及钻进难易程度、钻到持力层时经勘察、建设和监理单位验收合格钻至设计深度。

（3）泵送砼、提钻控制：停钻后，直接泵送压灌砼，停顿10-20s，提钻杆要保持孔内砼具有一定高度，以保证孔径及砼密实度。

3.6本项目取得的的几点经验

3.6.1水泥土桩施工

（1）搅拌机均匀连续提升是控制注浆量、搅拌均匀程度、保证加固效果的关键。

（2）如因故停浆，将搅拌头操作至停浆点以下0.5m处，恢复供浆时再喷浆搅拌提升。

（3）使用的水泥浆必须过筛，制备好的水泥浆不得离析，泵送必须连续。

3.6.2水平位移与沉降位移监测

3.6.2.1水平位移监测

水平位移监测基准点应埋设在基坑开挖深度3倍范围外不受施工影响的稳定区域，或利用已有稳定的施工控制点；基准点的埋设应按有关测量规范、规程执行。

3.6.2.2竖向位移监测

重点做到坑底隆起（回弹）通过设置回弹监测标，采用几何水准并配合传递高程的辅助设备进行监测，传递高程的金属杆或钢尺等应进行温度、尺长和拉力等项修正。

4.结束语

本项目工程量不是很大，但其场地的复杂性使其在深基坑支护工程中有着一定的代表性。经过成功实践，丰富了笔者在内的参与建设者的深基坑支护知识、积累了一定支护经验。总结这些经验，希望与同仁共同探讨、分享。

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现代物业杂志社

2020-04-05