关于基坑珠海横琴新区非示范段工程环岛东路中段综合管沟基坑支护工程

论文导读：
摘 要: 本文结合珠海横琴新区非示范段工程工程实例, 闸述了综合管沟基坑支护技术在超深基坑中的应用状况, 提出了施工过程中的安全监测措施及应注意事项。
关键词: 综合管沟基坑支护; 超深基坑; 信息施工监测措施注意事项

1 前言
土钉墙是应用于土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土技术，土钉墙支护技术以其简便的工艺、快速的施工、经济的造价等突出优点，在深基坑支护工程中得到广泛应用。 它能紧贴已有建筑物进行基坑开挖, 经济, 安全可靠。成为一项较为先进成熟的支护形式。管沟基坑技术就是采用超前支护、止水措施解决土体的自立性、隔水性以及喷射混凝土面层与土体的粘结问题, 以水平向压密注浆及二次压力注浆等手段解决土体加固及土钉抗拔力问题, 与预应力锚杆技术结合解决深大土钉墙变形大的问题, 以相对较长的锚固深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流等问题, 组成适用性更广的土钉墙支挡技术。
2 工程概况与地质条件
珠海横琴新区市政基础设施BT项目非示范段一期工程项目位于广东省珠海市横琴新区，所处位置和地理自然条件十分越。一期建设工程范围包括1条快速路（中心南路，总长度约7.03公里）、8条主干路（环岛东路中段、中心北路、环岛东路南段、环岛西路中段、环岛西路南段（部分约3.4公里）、主干道NB-25（不含穿山隧道）、横琴中路、主干道DX-17，总长度约36.37公里）、1条次干路（次干道DX-16，长度约0.77公里），道路及管线实施总长度约40.27公里。
3 设计方案的选择

3.1 设计思路

根据基坑深度, 地质条件和周围环境, 建设单位原选定的方案有一下几种: 地下连续墙, 桩锚, 桩撑等支护。这些方案的优点是安全稳定, 整体刚度大, 但其致命弱点是造价太高, 施工困难, 工期较长。经过反复研究论证, 从经济安全角度考虑, 决定采用土钉墙对基坑四周进行支护加固。

3.2 设计方案

首先采用单排搅拌桩对上部填土及淤泥层进行硬化处理,深度需超过软塑、流塑状态冲积层, 进入可塑、硬塑状态残基层内 1m。其目的有两个: 一是能够增加坑壁面的抗压强度; 二是避免淤泥失水沉降。搅拌桩施工完成后开始施工土钉墙, 在21.4m 深的基坑边坡共设置 15 排土钉, 长度为 3~20m, 竖向间距 1.2m, 共 9 排, 其中 4 排采用土钉与锚索相间布置, 间距2.4m, 其余 5 排为土钉锚杆; 2.0m 竖向间距共 6源于：大学毕业论文www.7ctime.com
排。锚杆的水平间距为 3.0m。综合管沟基坑采用钢筋网 Φ8@200x200 喷射砼面层, 厚度为 150mm。砼标号为 C20。下图为土钉与面层的连接示意图，和土钉大样图

3.3 设计难点

难点一: 基坑深 21.4m, 且必须垂直开挖, 周边紧邻重要建筑物及市政道路, 有各种市政管道, 如果位移较大, 将造成市政管道开裂, 加速位移增加, 有可能造成基坑滑坡, 其损失严重,风险大。
难点二: 因为有断裂带横穿基坑, 造成西段岩层破碎, 岩层裂隙中存在裂隙泥, 极易造成岩体整体滑移, 在岩层中的土钉应及时调整深度, 确保有足够的锚固力稳定岩层。
难点三: 施工期间须经雨季( 3 月～6 月份) , 必须充分考虑雨水对支护带来的影响。
4 信息化施工

4.1 施工方法及工艺流程

基坑开挖作业采用挖掘机, 对挖掘后的边坡需用人工进行修整, 确保边坡的立面角和壁面的平整。如图 4。

4.2 防排水措施

施工期间, 正赶上雨季, 因此, 防排水对基坑安全十分重要, 基坑顶部地面要尽可能作好防水抹面及四周设置 300×300mm 的排水沟, 坑壁底部要将喷射砼面层插入坑底下200mm 左右, 并做好排水沟, 不让水浸泡基坑壁。
4.3 基坑壁位移监测在基坑壁的南北方向每边设 10 个坡顶监测点, 即 6 个点测垂直位移, 4 个点测水平位移; 东西两边各设 6 个监测点, 即4 个点测垂直位移, 2 个点测水平位移。施工从开始, 到基坑土钉墙已施工至设计基底, 达到设计预期目的, 基坑安全稳定, 周边建筑物、道路、市政管线未受影响, 测得西部的最大水平移为 32.2mm, 最大垂直位移为 40mm( 基坑已开挖到底7个月时测量值) , 测得东部的最论文导读：平整后的道路场平高程上。基坑开挖应分层、跳隔、分段自上而下开挖。基坑每开挖一段作业面宜在24小时内完成钻孔、安装土钉、铺设钢筋网、注浆及喷射混凝土等支护工作。下一层作业面的开挖面均应在上一层土钉注浆体强度达到设计强度的70%以后方可进行。坡面喷射混凝土应为细石混凝土，细石混凝土粗骨料最大粒径不大于15mm
大水平移为28mm, 最大垂直位移为 36mm( 基坑已开挖到底部9个月时测量值) , 位移曲线见图 5。

采用材料
（1）土钉：3mm或4mm厚φ48钢管。
（2）坡面：100mm厚C20细石混凝土。
（3）基坑侧及基坑底截水沟：C20素混凝土，沟壁厚150mm。
（4）安全护栏：建议采用1.5mm高φ48*

3.5的钢管挂安全网围挡。中间三道水平横杆，立杆间距3m，安全警示色涂装

5 基坑施工监测
为确保基坑施工安全顺利进行，施工中进行 24 h 的系统监测，及时掌握围护结构、周围土体的受力与变形情况，使基坑处于安全稳定监控中。监控内容: 基坑四周邻建物沉降观测、地下水位观测、位移观测; 现场设置观测点 20 个。在支护施工阶段，每天监测不少于 2 次，连续 3 d 沉降速率达到 1 mm/d，或肉眼发现建筑物裂缝急剧扩张，应及时上报监理并研究处理方案; 每天进行观测成果汇总并绘制地表沉降曲线图，并进行讨论，分析变是否过大及是否趋于稳定，确定是否需采取补救措施。监测结果表明，沉降、位移量均控制在预定的范围内，基坑施工始终是安全稳定的。

6 注意事项及有关问题
土方开挖应按照确定的基坑边界分层分段进行，边坡附近不留孤岛、土柱，每层开挖深度2 m左右，绝不可超挖，随开挖随支护。
土钉墙的施工大部分地段是在现状自然地面上进行，桩号K2+407.8—K2+460，部分地段施工是在道路进行场地平整后的道路场平高程上。基坑开挖应分层、跳隔、分段自上而下开挖。基坑每开挖一段作业面宜在24小时内完成钻孔、安装土钉、铺设钢筋网、注浆及喷射混凝土等支护工作。下一层作业面的开挖面均应在上一层土钉注浆体强度达到设计强度的70%以后方可进行。
坡面喷射混凝土应为细石混凝土，细石混凝土粗骨料最大粒径不大于15mm，且粗骨料粒径大于5mm、小于15mm的比例不少于25%。喷射混凝土的配合比应根据设计要求的强度等级现场试配。坡面喷射混凝土施工前应先清理表面松动土体。喷射混凝土施工应符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》的相关规定，面层的钢筋网和混凝土的施工应符合《混凝土结构施工和验收规范》的相关规定。
基坑支护施工过程中排水及截水措施防止地表水侵入边坡土体内，泄水管周围应采用滤水材料包裹。喷错结构应在排除基坑内积水情况下进行施工。
结束语
本工程从土方开挖, 到边壁支护结束, 历时 9 个月, 基坑边壁均处于稳定状态, 市政管道及周围建筑物未出现沉降、变形等现象, 说明本工程综合管沟基坑土钉支护从设计到施工是完全成功的。本工程的成功说明了综合管沟基坑深基坑支护具有其他传统方法不可比拟的优越性, 特别是基坑周边有建筑物、市政管道、施工场地狭窄等, 采用传统的围护方法不能实现时, 土钉支护更可显示出其独特灵活的适用性。综合管沟基坑土钉支护不仅具有安全可靠、适应性强、施工周期短等优点, 而且造价低。
参考文献:
［1］ JGJ 120-2012，建筑基坑支护技术规程［S］．
［2］ YBJ 226-91，喷射混凝土施工技术规程［S］．
［3］ GB 50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范［S］．
［4］ 《建筑施工手册》编写组． 建筑施工手册［M］． 第 4 版． 北京:中国建筑工业出版社，2003．