探讨支护深基坑工程支护技术

论文导读：
摘要：本深基坑工程处在密集的建筑物群中，施工场地狭窄。在基坑开挖过程中有关基坑支护的稳定性、周围建筑物位移存在很多要解决的问题。文章详细介绍了深基坑支护工程的源于：论文开题报告范文www.7ctime.com
设计及施工。基坑监测结果显示，支护结构位移及周边建筑最大沉降满足要求。确保了基坑边坡稳定和周围建筑物的安全性。
关键词：深基坑；支护设计；技术要求；监测
1 工程概况
湖南某高层建筑，为在建综合商业广场。 其中地下室为4 层，基坑场地总面积约39800m2，大体呈四边形，南北边长，东西边短。 基坑深约 20.8～2

2.8m，。

2 工程地质勘察

2.1 地形地貌特征

场地在地貌单元上处于低残丘台地与第四系冲洪积地貌区。 场地原始地貌中东部地势高，其他各段地势相对较低，经局部开挖及大面积的回填与整平。 周边的道路、地下管网等市政设施已成型，且高楼林立。 各钻孔孔口地面工程为 5.54～1

1.90m，最大高差 6.36m。

2.2 岩土层结构及其物理力学性质

根据岩土特征的差异场地地层可划分为：人工填土（Qml）、第四系冲洪积层 （Q4al+pl）、第四系残积层（Q3dl+el）、燕山四期侵入花岗岩（γ53），其岩土层参数值见表 1。
表 1 岩土层参数值

表中锚杆（索）岩土体粘结强度标准值及中、微风化岩层参数是结合地层情况，并参考有关规范和多项工程实践进行取值的。

2.3 场地水文地质条件

场地地下水赋存于土层孔隙和基岩裂隙中，第四系上、中统为相对隔水层，其上为潜水类型，主要赋存于第四系细砂、砾砂层中，与邻近的河有水力联系，水量受季节影响，雨季时水量较大。 其下为基岩裂隙水，主要赋存于基岩的强、中等、微风化岩及断裂构造带中， 由于本场地处于二种岩石的接触带，节理、裂隙发育，地下水渗透性较好，具承压性，水量较大。 地下水主要靠大气降水补给及东侧河水的侧向渗流补给，总体向南排泄。 水位受季节及降雨影响而变化。 钻孔中稳定水位埋深变化在

2.5～

5.1m 之间，标高为 0.07～98m。

3 基坑支护设计

3.1 基坑支护设计安全等级

考虑场地的地质条件、基坑深度和周边影响状况等因素，本基坑设计安全等级为一级。

3.2 地表和地下水的控制

根据勘察报告，地层中砂层含水较高，且基坑开挖很深， 对基坑周围土体变形要求十分严格，所以必须采用有效的止水措施。
3.

2.1 地表水处理

为避免地表水、雨天积水、基坑土方静贮水以及少量渗水对土体产生影响， 可采用明排方案，即在基坑顶、底各设一条封闭连通的排水明沟，阻断周边来水和及时抽取开挖后的坑内积水，并经沉淀后排入周边市政管道。 排水沟尺寸为 300mm×300mm（净尺寸 ），同时在坑底每隔 40~50m 或在基坑四角各设一集水井，尺寸为 0.8m×0.8m×0.8m。 为不影响支护结构，坑底集水井需离开基坑边 4~5m。
3.

2.2 地下水控制

由于勘察上除填土层、砂层外，粘土层、砾质粘土层的渗透系数均较小，含水量较少，故本方案首选在支护结构桩外侧设一排或两排搅拌桩止水帷幕进行止水， 在基坑中上部形成封闭的止水帷幕。根据勘察报告反映， 基坑中部以下粘土层比较坚硬，搅拌桩帷幕深度将比较有限，如果搅拌桩施工达不到设计深度，基坑开挖后发现坑外地下水位下降幅度较大，使地面沉降变形明显，可能会危及邻近建筑、道路、地下管线的安全时，要求在搅拌桩帷幕下方补设 D500@300 单管旋喷桩止水帷幕， 必要时还要在风化岩层中采用静压注浆方法提高防渗能力，如图 1 所示。

图 1 基坑支护断面图
现场踏勘中发现，在基坑东北角处区域土质条件较差， 故在这两段基坑外必须增设一排搅拌桩，一方面加强对此处地下水的控制，另一方面起加固支护土体的作用。 另外，抽水试验显示基坑南侧地下水水量很大， 在基坑外侧也需要增设一排搅拌桩。 为保证挖孔桩的顺利进行，根据现场实际施工情况，在基坑内靠近挖孔桩附近也可考虑设置一排搅拌桩来截住来自于基坑内土体的水，形成挖孔桩两侧截水，方便挖孔桩施工，且可减小对周边的影响， 如果在其它剖面段挖孔过程中发现水量较大，也必须增设一排搅拌桩，必要时采用旋喷和注浆等方式进行止水。
在基坑周边设置有地下水位观测井，在基坑东侧房屋论文导读：
密集及危房区设置一定数量的地下水位观察井兼做回灌井， 以减小地下水位的水头变化，并减小基坑开挖对周边的影响。 在挖孔桩施工及地下室施工期间，要求对地下水位进行动态观测，当地下水位降幅超过 1.5m、邻近地面累积沉降变形超过15cm 时，应及时进行地下水回灌。 回灌时要观测地下水位回升情况，如效果不明显，必要时应增设回灌井或采用加压回灌。

3.3 基坑支护方案

本工程基坑支护设计分成 19 个不同的区段，剖面 1-1、2-2、3-3、4-4、5′-5′、6′-6′、6-6、7′-7′、8-8、8′-8′、9-9、10-10、11-11、12-12、13-13 采用 “人工挖孔灌注桩+预应力锚索”的支护型式，5-5、7-7、14-14、采用 “人工挖孔灌注桩+ 内支撑 ” 的支护型式。 同时，为保证周围建筑物的安全，对上部部分支护段的放坡进行了“喷锚”支护。
另外，在基坑东、西两侧剖面段 2-2、3-3、10-10的基坑底部预留上部宽 10m，下部宽 14m，高 3.5m的土台来限制基坑位移变形，保证基坑长边中部的稳定性。 待该区域地下室内部结构完成换撑后予以挖除，如果保留此处土台则对应剖面段的最后一排锚杆不用施工，待最后需挖除土台时可采用型钢斜撑作为临时支撑，以保证挖土过程中基坑的安全。基坑东南角及南侧以锚拉排桩作为备选方案，由于东南角临近某住宅楼，南侧为已有建筑的一层地下室，如选择锚拉排桩支护形式，必须增设一排搅拌桩起加固土体兼加强止水的作用。 另外，为控制变形可在上述各个基坑角设置一至两道型钢作为支撑，以此来加强支护，减小变形。
4 基坑支护的主要技术参数
4．1 水泥搅拌桩
桩径 500mm，间距均为300mm，桩间搭接距离为200mm。搅拌桩水泥掺入比约14%，水泥采用P·O32.5级，水灰比0.5～0.6。桩位允许偏差为50mm，垂直度偏差为1%，桩径允许偏差为4%，相邻桩施工间隔时间不超过2h。采用“四喷四搅”，搅拌桩施工工艺按喷浆法施工,水泥用量不少于65kg/m3，控制提升速度最后一搅小于50cm/s。搅拌桩的15d设计强度为0.5MPa、21d设计强度0.8MPa、28d设计强度1.0MPa。另外，搅拌桩长以实际底层的可搅性决定，搅拌桩施工至搅不动为止，如果搅拌桩止水效果不明显可以配合旋喷及静压注浆共同使用。

4.2预应力锚索

采用5束75高强钢绞线作为锚筋，用锚杆专用钻机成孔，成孔直径150mm，锚索水平间距1.6m，其中3-3与剖面段采用一桩一锚，间距为1.2m，设计张拉力为500～600kN，荷载370～450kN，锚索长度及间距如图2所示。锚索采用二次注浆工艺，注浆采用水灰比0.5～0.6的水泥浆，第一次常压注浆，注浆压力约0.8MPa，待一次注浆初凝后进行二次高压注浆，注浆压力不小于

2.0MPa待注浆体强度达到75%以上进行张拉，锁定于锚索部位的腰梁。