浅析基坑城市建筑基坑工程施工技术站

论文导读：
【摘 要】基坑支护施工是高层建筑的一个重要组成部分，也是保证主体施工顺利进行的一项非常重要的措施，直接关系到建筑的安全性，耐久性，基坑的支护工程要从支护的设计和施工两面着手，确保施工的质量和工期，这对于加深对建筑基坑施工技术的研究有着重要的意义。
【关键词】高层建筑；基坑支护；设计；施工措施
前言
随着城市建设高速发展，高层建筑的逐渐增多，基础埋深随之不断增加，出现了大量的深基坑工程。深基坑工程是建设工程施工中内容丰富且富有变化的领域，是高层建筑工程施工中最为复杂的技术领域之一。 它不仅要保证施工过程中的稳定，而且要严格限制周边的地层位移以确保环境安全。 因此，基坑工程设计与施工必须要引起高度重视。
1 工程概况
某工程地上 22 层，地下 2 层，为钢筋混凝土剪力墙结构， 平面是矩形， 东西轴线间距 71.5m。南北轴线间距17.6m，基坑开挖面积约 1500m2。本工程是采用钢筋混凝土灌注桩来完成地基基础， 设计桩径 700mm。室外自然地坪标高 - 1.20m，基础垫层标高 - 7.80m，基坑开挖深度为现施工场地下6.6m。
该工程东侧外墙皮距离一幢 3 层砖混凝土结构楼仅2.7m（东北侧约 10m 范围）；支护结构施工过程需紧贴旧楼，且该 3 层旧楼对基坑支护结构造成较大附荷。
工程南侧外墙皮外有一栋13m混砖结构的主楼，不会对基坑支护结构造成附加荷载，但是要做好止水结构的可靠性，基坑开挖才不会对该建筑物产生影响。但基坑开挖和支护结构施工将对该建筑物北侧交通道路产生破坏。该工程西侧外墙皮距离住宅楼（地上 6 层、地下 1 层）19m，住宅楼基础底埋深 1.7m，不会对基坑支护结构产生附加荷载。但必须设计一道可靠的止水帷幕，才能保证该建筑物的安全。
2 工程地质概况
根据工程《岩土工程勘察报告》：①杂填土：其下部分为一层素填土，杂色，夹有碎砖、炉渣等杂物。呈松散状态，厚度 2～2.75m，层底埋深 2～2.75m；②粉土夹粉质黏土，褐，饱和，呈软塑 ～ 可塑状态，层厚 2.6～5.8m，层底埋深 5～7.8m；③粉细砂：～灰，呈松散状态，层厚 3.7～6.7m，层底埋深 11～12.5m；④粉土：褐，呈可塑状态，层厚 2.1～5.5m，层底埋深 14.6～16.8m；⑤粉质黏土：灰黑色，含少量的粉细砂，层厚 1.7～3.5m，层底埋深 16.5～20.3m；⑥中砂：灰黑色，饱和，中密状态，层厚 3.9～8.9m，层底埋深22.6～26.4m；⑦砾砂；⑧粉质黏土。
3 基坑支护方案
因本基坑工程周围环境复杂， 基坑支护结构变形要求严格， 设计支护结构南侧、西侧和北侧采用格栅深层搅拌水泥土墙；东侧采用钢筋混凝土悬臂桩加支护结构。
本基坑支护结构设计参数选择工程源于：论文范例www.7ctime.com
地质报告提供的参数，南侧、西侧施工荷载按 15kPa 考虑；北侧 3 层建筑物荷载按 60kPa 考虑。

3.1 基坑南侧、西侧及北侧三侧支护方案

基坑南、西、北侧采用深层搅拌格栅水泥土挡墙，并兼作止水帷幕，挡土墙厚度 3.3m，桩距 350mm，排距 350mm，桩长 11m，水泥掺入量不小于 60kg/m，两喷四搅，南、北侧挡土墙起拱高度

2.5m，西侧挡土墙起拱高度 1.5m。

3.2 基坑东侧支护方案
东侧支护采用钢筋混凝土灌注桩， 桩顶设冠梁及钢筋混凝土支撑系统， 钢筋混凝土灌注桩桩径 700mm， 桩长17m， 混凝土强度等级 C30， 钢筋混凝土冠梁 b×h=800×400，支撑系统 b×h=400×600，冠梁及支撑混凝土强度等级C30。东侧止水分两种形式，靠近公共社区域在每个灌注桩间设三根高压旋喷桩止水， 两种挡土结构接头部位须设置高压旋喷桩进行连接。桩径 600mm，桩长 11m，水泥掺入量250kg/m， 其余部分采用双排深层搅拌水泥土桩进行止水，桩距 350mm，排距 350mm，桩径 500mm，桩长 11m，水泥掺量不小于 60kg/m。
4 止水、降水方案设计
（1）南、西、北侧采用深层搅拌格栅水泥土墙兼作止水帷幕， 东侧靠近公共社区域每个灌注桩间设三根旋喷桩进行止水，其余部分采用双层搅拌桩论文导读：以补充。（1）开挖顺序：由于基坑东西两侧端部的挡土结构长度较小，而且承受土压力的能力较强，所以先开挖基坑两端1/3区域的土体，中间1/3土体先不动，待两侧土体挖完并随即浇筑基础混凝土（掺早强剂）垫层，同时观测挡土结构的变形情况，如果没有异常情况垫层混凝土也具备一定强度时，再将基坑中部土体挖去并快速将混凝土垫层
进行止水。
（2）降水方案。根据止水方案，基坑四周均设置了止水帷幕， 止水深度从自然地坪下 12.5m， 切断了主要透水层。细砂层，基坑内水的补充只能从基坑底部垂直向上渗入，迫使水只能经由粉土层进入细砂层。这样， 基坑的涌水量计算就不能按照常规方法进行了。根据基坑的实际情况，假设基坑内粉土层的面积就是水的渗流面积， 粉土层的渗透系数就是水进入细砂含水层的渗透系数， 如果降水至基坑底面以下 2m 处，则坑内外的水头差为 5.6m，根据地质报告得知， 粉土层的最薄处厚度为 2.1m，渗透系数 k=0.12m/d，则 基 坑 涌 水 量 为 ：Q= A×T= AX×K×i= 72 ×21 ×5.6 ×0.12/2.1=484m3/d， 实 际 布 置 降 水 井 8 眼 ， 每 井 排 水484/8= 60.5m3。
（3）回灌及观测井布置。为了防止基坑降水过程中对周围建筑物的影响， 需要在基坑周围靠近建筑物附近设回灌井，基坑开挖前开始降水的同时进行回灌，以减少周围地下水位降低的幅度。
（4）地表排水措施。除了深井降水外，基坑内外的地表排水措施也非常重要。基坑周围必须要设置完善的截水、排水、积水坑系统，绝不允许地表水流入基坑，尤其是基坑南侧路面属于雨水排水主干道， 基坑开挖后必须让其改道或改变流经路线。
5 施工措施
合理的施工顺序和措施对基坑支护结构的安全有着重要意义。由于本工程基坑较长， 南北水泥土挡土结构的水平位移问题仍是本设计的弱点。因此有必要利用施工顺序和措施加以补充。
（1）开挖顺序：由于基坑东西两侧端部的挡土结构长度较小，而且承受土压力的能力较强，所以先开挖基坑两端1/3 区域的土体，中间 1/3 土体先不动，待两侧土体挖完并随即浇筑基础混凝土（掺早强剂）垫层，同时观测挡土结构的变形情况， 如果没有异常情况垫层混凝土也具备一定强度时， 再将基坑中部土体挖去并快速将混凝土垫层完成。混凝土垫层具备一定强度时， 就成为挡土结构坑底的一道支撑。
（2）墙顶土体卸荷：在基坑周围挡土结构顶部外侧至少卸荷 1.5m 高、2m 宽土体（东部例外），以减小挡土结构的土压力。同时在挡土结构的外侧设截水明沟和积水坑，防止水流入坑内。
（3）拱体加固：混凝土垫层完成后应即时用好土将拱凹填平夯实， 并用砂浆罩面保护， 以增加挡土结构的稳定性。
6 结语
本基坑根据工程实际情况， 尝试了水泥土挡墙和钢筋混凝土灌注桩相结合的支护方式， 此组合支护形式安全可靠，经济合理，有效控制了基坑变形，对基坑开挖和地下结构施工影响较小。本工程的基坑变形控制完全达到预期目的，事实证明采用的这种支护方式对于本工程是成功的。
参考文献：
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