安志聰

摘要：深基坑工程的施工是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，施工單位應(yīng)按先設(shè)計(jì)、后施工的程序施工，并盡量做到邊施工、邊監(jiān)測(cè)，還要遵循“分層開(kāi)挖，先撐后挖，隨挖隨撐，對(duì)稱均衡，限時(shí)限量”的原則，杜絕盲目施工和野蠻施工的現(xiàn)象，加強(qiáng)對(duì)整個(gè)深基坑施工過(guò)程的控制，保證工程順利、安全地完成。

關(guān)鍵詞：高層建筑；基坑支護(hù)；施工技術(shù)

前 言

近年來(lái)，隨著大批的高層和超高層建筑的建設(shè)，開(kāi)發(fā)商為提高建筑用地率，加之國(guó)家有關(guān)規(guī)范對(duì)基礎(chǔ)埋置深度和人防工程的要求，多層、高層、超高層建筑地下室的設(shè)計(jì)必不可少，有的地下建筑甚至有三四層，深的達(dá)十多米，于是，地下建筑開(kāi)挖時(shí)的深基坑支護(hù)成為一個(gè)必要的施工過(guò)程。但由于深基坑支護(hù)為臨時(shí)建筑，不在建筑主體施工的范圍內(nèi)，為節(jié)省投資、降低成本及加快進(jìn)度，業(yè)主、施工單位往往只強(qiáng)調(diào)基坑支護(hù)施工的臨時(shí)性，而忽略了基坑支護(hù)施工的重要性、復(fù)雜性及風(fēng)險(xiǎn)性，認(rèn)為只要基礎(chǔ)工程完成時(shí)，基坑支護(hù)未垮掉便解決問(wèn)題，有的施工單位甚至認(rèn)為挖一個(gè)大坑、簡(jiǎn)單地處理一下坑壁即可，致使深基坑施工時(shí)安全質(zhì)量事故時(shí)有發(fā)生，不僅延誤了工期，還造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

一、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，這樣可減少進(jìn)退場(chǎng)費(fèi)用。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，這種布置方式力學(xué)性能較好，前后排樁與樁頂圈梁形成剛架結(jié)構(gòu)，樁間土參與協(xié)同工作。改善圍護(hù)樁的受力狀況，達(dá)到減少樁的配筋量。當(dāng)圍護(hù)樁要求達(dá)到防滲要求，基坑深度小于7m，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，攪拌樁改為水泥注漿。北方粘土地區(qū)，基坑較深，可選用鋼筋混凝土樁加錨桿支護(hù)形式，但南方一般不適用，可選用大直徑鋼筋混凝土灌注樁，樁頂加鋼筋混凝土圈粱，轉(zhuǎn)角處加斜支撐。凡是地基土為淤泥，且基坑又較深時(shí)，不宜選用鋼板樁，選用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻。

二、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

1.基坑支護(hù)方案的選擇

綜合分析基坑地理位置、土質(zhì)條件、開(kāi)挖深度及周邊環(huán)境，該基坑開(kāi)挖深度較大，為8.0m；位于市中心，場(chǎng)地周邊環(huán)境較狹小，無(wú)放坡開(kāi)挖條件，場(chǎng)地西側(cè)有供水管道及地下管網(wǎng)通過(guò)，場(chǎng)地南側(cè)有供水管，一但有失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響較大。軟弱土埋深達(dá)12.0m，為當(dāng)?shù)厣僖?jiàn)的軟弱土基坑；地下水位較高，且基坑底部有強(qiáng)透水性地層分布；地勢(shì)低，坑頂標(biāo)高34.02m。

2.支護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在工程設(shè)計(jì)計(jì)算中，根據(jù)朗肯土壓力理論，按懸壁結(jié)構(gòu)考慮，采用等值梁法按樁底固定法求得樁最小嵌固深度為8.40m，已進(jìn)入中風(fēng)化巖層。本工程明確采用深埋結(jié)構(gòu)計(jì)算法，綜合考慮本基坑周邊地層所能提供的錨固力，經(jīng)過(guò)多次試算，最后確定實(shí)際樁嵌固深度為6.50m，實(shí)際樁長(zhǎng)14.50m，采用雙排錨桿拉結(jié)。

3.支護(hù)方案與止水帷幕

基坑段采用人工挖孔灌注護(hù)壁樁與錨桿聯(lián)合支護(hù)體系。護(hù)壁樁樁徑φ1000mm，樁間距1.80m，樁芯砼標(biāo)號(hào)C 25。在護(hù)壁樁間采用兩排錨桿，孔徑φ130，入射角35°，錨桿采用錨具錨于2×20槽鋼壓梁上，鎖定荷載50kN。第一排錨桿拉于-2.00m處，錨桿長(zhǎng)22.0m，自由段長(zhǎng)7.5m，采用2φ32粗螺紋鋼筋為拉桿，設(shè)計(jì)軸向抗拉力400kN。第二排錨桿位于-5.00m處，錨桿長(zhǎng)16.0m，自由段長(zhǎng)6.0m，采用1φ32粗螺紋鋼筋為拉桿，設(shè)計(jì)軸向抗拉力190kN。

考慮到本場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行降水后地面沉降對(duì)周邊建筑物有影響，本次采用帷幕隔水設(shè)計(jì)，采用三重管高壓定噴形成隔水帷幕，單排，布孔孔距1.40m，帷幕軸線距基坑開(kāi)挖邊線1.50m，帷幕防滲施工地層為基坑壁底部的圓礫④層，擺噴板墻頂部深入不透水層1.00m，標(biāo)高控制為26.50m，底部深入下伏弱透水地層1.00m，形成四周封閉系統(tǒng)。

三、基坑開(kāi)挖及護(hù)壁施工技術(shù)

1.基坑施工

根據(jù)基坑設(shè)計(jì)方案，施工順序?yàn)橄仁┕じ羲∧唬龠M(jìn)行人工挖孔樁及圈梁施工，待其達(dá)至初凝強(qiáng)度后，方進(jìn)行分層土方開(kāi)挖，并隨之分層噴錨及錨桿、壓梁等施工，各道工序緊密銜接。

第一排錨桿傾角較大，施工時(shí)該排錨桿遇圓礫層時(shí)發(fā)生垮孔，錨桿長(zhǎng)度均未達(dá)到設(shè)計(jì)要求長(zhǎng)度，錨桿平均長(zhǎng)度為18.0m，現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)后及時(shí)對(duì)該排錨桿進(jìn)行了抗拔試驗(yàn)，其平均抗拔力僅為10.0T，遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)挖開(kāi)挖情況，場(chǎng)地地下水穩(wěn)定水位為5.2m，原勘察結(jié)果中的2.0m水位實(shí)際為填土中上層滯水水位。且根據(jù)場(chǎng)地開(kāi)挖到5.5m的地層出露情況，基坑?xùn)|側(cè)粉質(zhì)粘土已出露，與原勘察結(jié)果偏差較大。

綜合以上情況分析，實(shí)際水位的降低使原來(lái)的計(jì)算使用土壓力由298kN/m調(diào)減為206kN/m。為保證基坑支護(hù)的經(jīng)濟(jì)安全，根據(jù)第一排錨桿抗拔試驗(yàn)結(jié)果對(duì)第二排錨桿進(jìn)行了調(diào)整，錨桿長(zhǎng)度由18.0m變更為22.0m，采用42鋼質(zhì)無(wú)縫鋼管作為鉆具兼拉桿，桿體穿越圓礫層，進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層2.0m，設(shè)計(jì)軸向抗拉力330kN，雖兩排錨桿抗拔力由590kN調(diào)減為430kN，施工結(jié)果顯示錨桿完全滿足抗拉及抗彎要求。

2.雨季挖土施工技術(shù)措施

2.1 根據(jù)基礎(chǔ)大底板的后澆帶分布情況，將基坑分為8個(gè)施工區(qū)域，每層土的開(kāi)挖順序?yàn)橄葨|、西兩邊，后中間，并大體上由南向北推進(jìn)，最后在基坑北邊中部收頭。

2.2 雨季施工基底土層常出現(xiàn)橡皮土，采取臨時(shí)鋪一層碎石，進(jìn)行夯擊將表層土擠緊。

2.3 如果基坑挖土?xí)r出現(xiàn)流砂，必須采取以下緊急預(yù)案措施，防止邊坡塌方。首先，在局部流砂土體采取拋石塊增加土壓重，減少動(dòng)水壓力，并采取快速施工。其次，也可在此土體部位采用井點(diǎn)降水，使動(dòng)水壓力方向朝下，使土體保持無(wú)水狀態(tài)，然后快速施工，穿過(guò)流砂土體位置。

2.4 雨季施工技術(shù)措施在施工前要進(jìn)行認(rèn)真技術(shù)安全交底，落實(shí)每個(gè)技術(shù)安全責(zé)任。

3.變形觀測(cè)

本次施工在坑緣共設(shè)置變形及沉降觀測(cè)點(diǎn)20個(gè)，觀測(cè)期間建立監(jiān)測(cè)點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)系統(tǒng)，在施工期間進(jìn)行連續(xù)的觀測(cè)，在土方開(kāi)挖及雨季加密觀測(cè)，并及時(shí)將觀測(cè)結(jié)果反饋給建設(shè)和設(shè)計(jì)單位，按變形量控制基坑開(kāi)挖的安全。據(jù)觀測(cè)結(jié)果，最大位移S=37mm，最小位移9.9mm，最大位移速率為0.183mm/d～0.794mm/d；最大位移點(diǎn)在樁頂，最小點(diǎn)在樁底，樁身位移沿深度方向基本上呈線性變化；挖孔樁位移基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，與計(jì)算結(jié)果基本吻合。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，大型的高層建筑在城市中大量涌現(xiàn)。為了確保建筑物的穩(wěn)定性，建筑基礎(chǔ)必須滿足地下埋深嵌固的要求，建筑高度越高，其埋置深度也就越深。深基坑的護(hù)壁不僅要求保證基坑內(nèi)的作業(yè)安全，而且要防止基坑及坑外土體移動(dòng)，保證基坑附近建筑物、道路、管線的正常運(yùn)行。

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