【摘要】隨著我國國民經(jīng)濟(jì)不斷高速發(fā)展,眾多基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目和現(xiàn)代化超高層建筑物不斷興建,基礎(chǔ)和基坑開挖深度越來越深,各種公共建筑物的建筑風(fēng)格迥異,給勘察工作帶來諸多的新課題。文章主要闡述了某住宅項(xiàng)目深基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)。 

【關(guān)鍵詞】深基坑;支護(hù);設(shè)計(jì);施工 
  0.工程概況 
  某建筑住宅項(xiàng)目為一棟雙塔樓聯(lián)臺(tái)建筑工程,北塔樓地上22層,地下2層,地下室基底標(biāo)高-5.2m,;南塔樓地上7層,設(shè)半地下車庫,框架結(jié)構(gòu),預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ),半地下車庫基底標(biāo)高-2.9m。由于工程基坑面積大(基坑總面積約3600m2),場地東側(cè)有舊樓房,南側(cè)、西側(cè)為已建成住宅樓房,北側(cè)為交通要道,故需要進(jìn)行基坑支護(hù)。 
  1.場地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 
  1.1地質(zhì)條件 
  支護(hù)結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)主要為第四系沖淤積物,自上而下分別為: 
  (1)雜填土黏性土混碎磚石、混凝土碎塊等雜物,結(jié)構(gòu)松散,層厚1.5m~5.0m分布全場。 
  (2)中砂:呈灰黃—— 土黃色,石英顆粒多在0.3mm~0.55mm之間,含細(xì)粒土和少量石英細(xì)礫。 
 。3)粉砂:呈土黃、灰黃色,飽和,中密,少部分上部稍密,局部密實(shí)或松散。 
 。4)中砂:呈灰黃——土黃色,局部灰白色,石英顆粒多在0.25mm~0.5mm之間,含細(xì)粒土和少量石英礫石。 
 。5)粉砂:呈土黃灰黃色,含較多細(xì)粒土,質(zhì)純。 
  1.2水文地質(zhì)條件 
  該場地地下水為第四系孔隙水,屬潛水類型,主要補(bǔ)給來源為大氣降水及地下水循環(huán)地下水埋渾0.9m~1.55m。由于中砂層富水性好,粉砂層厚度大,因此第四系孔隙水豐富,涌水量大。場地基巖裂隙水不豐富。 
  2.深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇 
  深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇,一般應(yīng)先考慮本單位現(xiàn)有施工機(jī)構(gòu),優(yōu)先考慮本工程基礎(chǔ)樁相同類型樁作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu),如工程樁采用鋼筋混凝土灌注樁,則基坑支擴(kuò)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量選用這種樁型,其直徑可相應(yīng)選用較小直徑。當(dāng)基坑較深圍護(hù)樁布置允許時(shí),應(yīng)盡量選用兩排支護(hù)樁。當(dāng)圍護(hù)樁要求達(dá)到防滲要求,基坑深度小于7cm,地表雜填土中磚瓦碎片含量較多時(shí),不宜單獨(dú)選用水泥攪拌樁。 
  3.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則及方法 
  3.1基坑支護(hù)方案的選擇原則 
  (1)安全可靠。支護(hù)結(jié)構(gòu)要滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定和變形的要求,確;邮┕ぜ爸車h(huán)境的安全; 
  (2)經(jīng)濟(jì)合理。在支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全可靠地前提下,從造價(jià)、工期及環(huán)境保護(hù)等方面經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,最終確定具有明顯優(yōu)勢的方案; 
  (3)便利施工。在安全經(jīng)濟(jì)合理的原則下,要考慮施工的可能性和方便施工。 
  3.2基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法 
  基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)分為兩類:(1)承載能力極限狀態(tài):對(duì)應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載能力或基坑底失穩(wěn)、管涌導(dǎo)致土體或支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞,內(nèi)支撐壓屈失穩(wěn),支護(hù)樁墻錨桿抗拔失效等;(2)正常使用極限狀態(tài):對(duì)應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)的表形已破壞基坑周邊環(huán)境的平衡狀態(tài)并產(chǎn)生了不良影響,如引起周邊相鄰的建筑物傾斜、開裂;道路沉降、開裂;周邊的地下管線沉降變形開裂等。 
  4.基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 
  根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求,基坑支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)該包括下列內(nèi)容:(1)支護(hù)體系的方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和選型;(2)支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定和變形計(jì)算;(3)基坑內(nèi)外土體的穩(wěn)定性驗(yàn)算;(4)基坑降水或止水帷幕設(shè)計(jì)以及圍護(hù)墻的抗?jié)B設(shè)計(jì);(5)基坑開挖與地下水變化引起的基坑內(nèi)外土體的變形及其對(duì)基礎(chǔ)樁、鄰近建筑物和周邊環(huán)境的影響;(6)基坑開挖施工方法的可行性及基坑施工過程中的監(jiān)測要求。 
  5.基坑支護(hù)的施工流程 
  深基坑支護(hù)的施工流程一般包括:施工前準(zhǔn)備、支護(hù)樁的施工、聯(lián)系梁的施工、錨桿的施工、土方開挖。支護(hù)樁一般采用人工挖孔樁,然后用鋼筋混凝土做護(hù)壁。聯(lián)系梁施工時(shí),先開挖基槽,經(jīng)驗(yàn)收合格后,進(jìn)行抗?jié)B墻混凝土的澆筑,最后再對(duì)聯(lián)系梁施工;油谥铃^桿標(biāo)準(zhǔn)高度后,開始進(jìn)行鉆孔、制作錨頭、穿錨索、注漿,安裝聯(lián)系梁,穿外錨具,然后錨固,最后進(jìn)行錨桿試驗(yàn)。土方開挖要采用分層開挖,對(duì)挖出的土方要隨時(shí)挖出隨時(shí)運(yùn)走,把土清理干凈。在施工整個(gè)流程中,需要對(duì)工程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,隨時(shí)掌握工程情況,確保安全并對(duì)后來工作提供決策指導(dǎo)。 
  6.本項(xiàng)目基坑護(hù)坡的技術(shù)難點(diǎn)分析 
  6.1基坑大土質(zhì)差 
  該工程屬大型深基坑。上部2.5~4.0m內(nèi)均為雜壤土,土質(zhì)屬中軟地層,這樣無論是土釘護(hù)坡還是護(hù)坡樁護(hù)坡都有一定的施工難度。 
  6.2地下障礙物的存在 
  由于本工程位于舊城區(qū)內(nèi),地下各種廢棄管和人防等地下障礙物的位置、埋深、走向、數(shù)量不詳,造成地下水滲漏,其位置水量不清。 
  6.3地下水的存在 
  由于本場區(qū)槽深內(nèi)存在大量上層滯水,盡管采用了深井井點(diǎn)降水措施,但因該滯水主要來自廢棄的各種地下管線,其位置深度走向及水量不清,勢必造成護(hù)坡面存在局部滲水,這就要求車工程護(hù)坡時(shí)必須采用封堵和導(dǎo)排措施相結(jié)合方可確保邊坡的安全。 
  6.4服務(wù)期限長 
  由于該建筑物地下結(jié)構(gòu)面積大、工序多,且屬于邊施工、邊設(shè)計(jì),護(hù)坡的服務(wù)期相對(duì)較長。同時(shí)本工程支護(hù)體系面臨雨季考驗(yàn),這就要求其護(hù)坡體系要絕對(duì)安全可靠。 
  7.基坑支護(hù)方案的確定 
  7.1一次支護(hù) 
 。ù竺娣e開挖至-3.2-4.8m):采用雙排φ550@350深層攪拌樁帷幕防滲措施,東側(cè)及北側(cè)樁長16.5m,南側(cè)及西側(cè)樁長14m。南側(cè)采取天然放坡開挖的支護(hù)措施,并在坡面掛@300鋼筋網(wǎng)噴c20混凝土80mm厚以保持坡面穩(wěn)定。東側(cè)、西側(cè)和北側(cè)垂直開挖采取土釘墻噴錨網(wǎng)支護(hù)措施,土釘間距1100×1100mm,土釘長度9m~12m,傾角15度,噴錨網(wǎng)為掛φ6@200鋼筋網(wǎng)噴c20混凝土100mm厚。   7.2二次支護(hù) 
  采用單排灌注樁的支護(hù)結(jié)構(gòu),設(shè)置樁頂冠梁、角撐和對(duì)撐,東側(cè)和北側(cè)的灌注樁為1000@1200,樁長16.5m,入土深度9m,南側(cè)和西倒的灌注樁為φ800@1000,樁長15m,入土深度7.5m。此外,在擋土樁外圍增設(shè)單排φ550@350深層攪拌樁帷幕的防滲措施,樁長11.6m。 
  8.支護(hù)結(jié)構(gòu)施工 
  8.1深層攪拌樁施工 
  深層攪拌樁采用PH-5型樁機(jī)施工,嚴(yán)格控制樁位、垂直度,漿液配比,出漿口壓力保持在0.3Mpa~0.4Mpa等工序過程,以確保成樁的質(zhì)量。 
  8.2灌注樁施工 
  該支護(hù)工程設(shè)計(jì)為大孔徑灌注樁,采用螺旋鉆進(jìn)成孔、汽車吊分段安放鋼筋籠和導(dǎo)管法水下灌注混凝土。嚴(yán)格控制成孔、清孔,鋼筋籠制作、安放,混凝土配制、灌注等工序過程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以確保成樁的質(zhì)量。 
  8.3土釘墻、噴錨網(wǎng)施工 
  噴錨網(wǎng)施工分段分層進(jìn)行,嚴(yán)格控制涅凝土配比、水灰比;鋼筋網(wǎng)片制作、安裝,噴頭工作風(fēng)壓保持在0.1Mpa~0.12Mpa(下轉(zhuǎn)第220頁)(上接第119頁)為宜;土釘墻施工嚴(yán)格控制威孔傾角,土釘頭與墊板的聯(lián)結(jié)、注漿漿液的灰漿比、木灰比、注漿工藝等。經(jīng)現(xiàn)場抗拔試驗(yàn),強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。 
  8.4冠梁、角撐及對(duì)撐施工 
  先開挖冠梁角撐及對(duì)撐的基槽,經(jīng)過驗(yàn)收后,再進(jìn)行冠粱施工,待冠梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再進(jìn)行角撐及對(duì)撐的施工,角撐及對(duì)撐均采用355×10鋼管。 
  8.5土方開挖 
  根據(jù)本工程基坑的深度和現(xiàn)場條件,采用分層開挖,隨挖隨外運(yùn),及時(shí)進(jìn)行土釘墻,噴錨網(wǎng)的施工,土方開挖至-4.8m。 
  9.支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢測 
  為保證施工質(zhì)量,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,確保支護(hù)結(jié)構(gòu)安全,需對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量檢測及施工監(jiān)測,主要內(nèi)容有:(1)支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移、擋土樁深度位移觀測;(2)深層攪拌樁驗(yàn)收試驗(yàn);(3)土釘錨桿抗拔試驗(yàn);(4)基坑周邊土體沉降觀測;(5)周邊建筑物的沉降,傾斜觀測;(6)樁身質(zhì)量檢測;(7)對(duì)撐軸力監(jiān)測。從檢測及監(jiān)測的結(jié)果來看,各現(xiàn)測點(diǎn)的觀測數(shù)據(jù)均在設(shè)計(jì)所允許的范圍之內(nèi)。 
  10.支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形監(jiān)測 
 。1)水平變形觀測。a.沿基坑周邊布設(shè)水平位移觀測基準(zhǔn)點(diǎn)8個(gè),每組基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)通視;b.在護(hù)坡樁樁頂或冠梁上布設(shè)水平位移觀測點(diǎn)20個(gè),采用小角法觀測;c.水平位移觀測應(yīng)在基坑開挖前測得初始值,且不應(yīng)少于兩次,自基坑開挖開始至挖到基坑底標(biāo)高后一個(gè)月內(nèi)每周觀測一次,此后至基坑回填期間每兩周觀測一次。 
 。2)沉降變形觀測。a.沉降觀測基準(zhǔn)點(diǎn)不少于3個(gè),距離降水井不小于200m;b.在基坑周邊已有建筑設(shè)置沉降觀測60個(gè),沉降觀測等級(jí)為二等水準(zhǔn);c.沉降觀測應(yīng)在基坑降水前測得初值,且不應(yīng)少于兩次,自基坑降水開始至降到設(shè)計(jì)水位后一個(gè)月內(nèi)每周觀測一次,此后至降水結(jié)束每兩周觀測一次,直至沉降穩(wěn)定。 
  11.結(jié)語 
  在城市鬧市區(qū)高層建筑的深基坑施工工程中,應(yīng)因地制宜,基坑圍護(hù)方案應(yīng)進(jìn)行方案比較,加強(qiáng)優(yōu)化設(shè)計(jì),根據(jù)基坑周邊環(huán)境特點(diǎn)選擇支護(hù)方案。降水引起的地面沉降比較復(fù)雜,不能單靠理論計(jì)算的手段解決。該地區(qū)的地下水呈逐年上升趨勢,本工程又采取了降水措施,對(duì)于粉土層中的降水引起的地面沉降應(yīng)作為繼續(xù)深入研究的課題。 [科]