楊 海 峰

(山西四建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

砂質(zhì)土層深基坑支護(hù)綜合施工技術(shù)

楊 海 峰

(山西四建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

以雁北廣場(chǎng)工程為例，分析了工程的地質(zhì)和水文條件，對(duì)工程采用的放坡土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的基坑支護(hù)方式進(jìn)行了論述，并對(duì)土方開(kāi)挖、土釘施工、成孔、注漿等技術(shù)作了介紹，指出該支護(hù)方式滿(mǎn)足了基坑降水和長(zhǎng)期使用的要求，是合理可行的。

深基坑，支護(hù)，監(jiān)測(cè)，邊坡

1 工程概況

雁北廣場(chǎng)2號(hào)，3號(hào)館工程，總建筑面積約400 000 m2，基坑面積約為53 500 m2，開(kāi)挖深度為16.7 m～17.9 m,土方量約為740 000 m3,地上4個(gè)單位工程，裙樓3層～5層，地下3層，為連體地下車(chē)庫(kù)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)整體連通，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式為樁筏基礎(chǔ)。

該工程周邊環(huán)境復(fù)雜，對(duì)施工技術(shù)要求高，北側(cè)魏都大道市政管線(xiàn)多、東側(cè)火車(chē)站地下交通設(shè)施多，施工期間必須確保車(chē)站的沉降量小于20 mm，控制圍護(hù)墻位移、側(cè)斜、地下管線(xiàn)及鐵路環(huán)境監(jiān)測(cè)是施工的重點(diǎn)。

2 工程地質(zhì)和水文條件

擬建工程位于大同盆地北部，屬于新生界斷陷盆地，場(chǎng)地所屬地貌單元為御河西岸Ⅰ級(jí)階地，東高西低，地面標(biāo)高介于1 059.12～1 063.46之間，最大高差4.34 m,屬于大陸性季風(fēng)氣候，冬季漫長(zhǎng)且寒冷，夏季短暫且濕熱多雨，溫差較大，年平均氣溫6.4 ℃，地基土層自下而上共11層(圓礫和砂土、粗礫砂、粉質(zhì)粘土、粗礫砂、粉質(zhì)粘土、礫砂、粉質(zhì)粘土、粗礫砂、粉質(zhì)粘土、中粗砂、粉質(zhì)粘土)，在第②層粗礫砂底部存在上層滯水，實(shí)測(cè)穩(wěn)定水位埋深6.1 m～10.5 m，穩(wěn)定水位標(biāo)高1 049.79 m～1 055.80 m。

3 基坑支護(hù)方案及施工措施

3.1 基坑支護(hù)方案

1)本工程建筑紅線(xiàn)緊鄰基坑邊線(xiàn)，施工現(xiàn)場(chǎng)狹窄，道路條件有限，北側(cè)、東側(cè)均為現(xiàn)有交通主干道，因此采用1∶0.3放坡土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)。土釘水平間距為1.5 m，豎向間距為1.6 m，梅花形布置以便于錯(cuò)開(kāi)井位，土釘與水平面夾角10°，土釘主要采用洛陽(yáng)鏟成孔(洛陽(yáng)鏟鏟頭直徑不小于90 mm)，成孔直徑100 mm。

2)場(chǎng)地分布了厚度不均勻的素填土，且工程場(chǎng)地內(nèi)土砂性較重，滲透性較大，增加了灌注樁成樁、地下連續(xù)墻成槽的難度，在基坑開(kāi)挖時(shí)，也加大了圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生滲漏、管涌等風(fēng)險(xiǎn)，因此，在基坑的支撐體系、支護(hù)技術(shù)、施工關(guān)鍵技術(shù)的選擇方面進(jìn)行研究，確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，建立完整的監(jiān)測(cè)體系，對(duì)周邊環(huán)境采取有效的保護(hù)措施，確保居民樓、鐵路運(yùn)營(yíng)及基坑施工安全。

3.2 施工方法

3.2.1 土方開(kāi)挖及人工修邊坡

利用土釘技術(shù)進(jìn)行邊坡支護(hù)，基坑土方開(kāi)挖與支護(hù)互相配合，按照設(shè)計(jì)分層分段開(kāi)挖，每步挖深不超過(guò)1.5 m，對(duì)開(kāi)挖后的邊坡段，用人工及時(shí)修整，削平削直，削到位。

3.2.2 工藝流程

施工前準(zhǔn)備→測(cè)量放線(xiàn)→按照設(shè)計(jì)要求開(kāi)挖工作面，修整邊坡→基坑開(kāi)挖至首層土釘下30 cm(為防止在掏土釘過(guò)程中，出現(xiàn)局部塌方，先進(jìn)行初噴)→土釘成孔(用洛陽(yáng)鏟或錨桿鉆機(jī)鉆孔，安設(shè)土釘)→錨筋加工→下錨筋→水泥漿制備→封口壓漿→掛線(xiàn)修坡→二次補(bǔ)漿→鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)→干料拌合→噴射混凝土→挖土至下部土釘下30 cm→循環(huán)施工→收尾及坡道處理。

3.2.3 土釘施工順序

土釘支護(hù)應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的分層開(kāi)挖深度、作業(yè)順序施工，在未完成上層土釘與噴混凝土之前，不得進(jìn)行下一層深度的開(kāi)挖；機(jī)械進(jìn)行土方作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁邊壁出現(xiàn)超挖或造成邊壁土體松動(dòng)，距離基坑2.0 m范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載或走車(chē)，基坑的邊壁宜采用小機(jī)具或鏟、鍬進(jìn)行切削清坡，以保證邊坡平整并符合設(shè)計(jì)規(guī)定的坡度；支護(hù)分層開(kāi)挖和施工的作業(yè)順序應(yīng)保證修整后的裸露邊坡能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保持自立并在限定的時(shí)間內(nèi)完成支護(hù)，及時(shí)設(shè)置土釘或噴射混凝土，基坑在水平方向的開(kāi)挖應(yīng)分段進(jìn)行。

3.2.4 成孔

根據(jù)地層條件，采用洛陽(yáng)鏟人工成孔和機(jī)械成孔兩種方法，一般采用人工成孔，無(wú)法完成人工成孔時(shí)采用機(jī)械成孔，成孔后放入鋼筋，并將注漿管插入孔底。成孔過(guò)程中應(yīng)做好成孔記錄，按照土釘編號(hào)逐一記錄取出的土體特征，成孔質(zhì)量，事故處理等，將取出的土與初步設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)定的加以對(duì)比，有偏差時(shí)應(yīng)及時(shí)修改土釘?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)。

3.2.5 注漿

用灌漿泵注入水泥漿，水泥漿水灰比0.5，注漿壓力1 kg/cm2,灌至漿液從孔口返回即可。注漿導(dǎo)管底端應(yīng)先插入孔底，采用底部注漿方式注漿，在初凝前，需補(bǔ)漿1次～2次，保證孔內(nèi)充滿(mǎn)漿體，向孔內(nèi)注入漿體的充盈系數(shù)必須大于1。

3.2.6 鉆孔

土釘鋼筋置入孔中前，應(yīng)先支設(shè)架位，保證鋼筋處于鉆孔的中心部位，鉆孔后應(yīng)進(jìn)行清孔檢查，對(duì)孔內(nèi)出現(xiàn)的局部滲水塌孔或掉落松土應(yīng)及時(shí)處理，成孔后應(yīng)及時(shí)安設(shè)土釘鋼筋并注漿。

3.2.7 掛網(wǎng)

在已經(jīng)平整的坡面上掛網(wǎng)，土釘端部用Ф12加強(qiáng)筋將土釘與鋼筋網(wǎng)相互壓緊焊牢，鋼筋網(wǎng)片可用焊接或綁扎而成，并滿(mǎn)足網(wǎng)格允許偏差，鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)，每邊的搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于一個(gè)網(wǎng)格邊長(zhǎng)或200 mm,如為搭接焊則焊接長(zhǎng)度不宜小于網(wǎng)鋼筋直徑的10倍。掛網(wǎng)鋼筋采用Ⅱ級(jí)鋼。

鋼筋網(wǎng)綁扎采用22號(hào)火燒絲“8”字扣逐點(diǎn)綁扎牢固，鋼筋搭接長(zhǎng)度不小于35d,接頭錯(cuò)開(kāi)距離不小于1.3倍搭接長(zhǎng)度，鋼筋端部彎180°彎鉤，彎鉤長(zhǎng)度不小于10d。螺紋鋼筋連接采用搭接焊，搭接長(zhǎng)度單面焊接不小于10d，雙面焊接不小于5d，錨筋錨頭與橫壓筋電焊連接。同一截面的鋼筋連接點(diǎn)不得超過(guò)鋼筋交點(diǎn)數(shù)量的50%，鋼筋網(wǎng)與坡面之間用墊塊墊起，確?；炷帘Ｗo(hù)層厚度不小于20 mm。

3.2.8 噴射混凝土

在噴射混凝土前，面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)牢固固定在邊壁上，并符合規(guī)定的保護(hù)層厚度要求，噴射混凝土配合比為：水∶水泥∶砂∶石子=0.5∶1∶2∶2，水泥采用P.O32.5，砂子為中砂，石子(豆石或碎石)最大粒徑不超過(guò)15 mm,工作壓力為0.3 MPa～0.4 MPa,混凝土厚度8 cm～10 cm。混凝土噴射應(yīng)自下而上，噴頭與受?chē)娒婢嚯x宜控制在0.8 m～1.5 m范圍內(nèi)，噴射方向垂直指向噴射面，但在鋼筋部位，應(yīng)先噴射鋼筋后方，再?lài)娚鋰娞钿摻钋胺?，防止在鋼筋背面出現(xiàn)空隙。土釘內(nèi)水泥凈漿強(qiáng)度不小于M15，面層混凝土強(qiáng)度不小于C20。下層土釘需在上層土釘漿體強(qiáng)度、面層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后進(jìn)行施工，施工過(guò)程中遇到土質(zhì)較差的土層、管線(xiàn)或其他影響邊坡穩(wěn)定和安全的情況可采取設(shè)置背拉筋、加長(zhǎng)、加密土釘或增設(shè)預(yù)應(yīng)力土釘?shù)确椒ㄓ枰约訌?qiáng)。

4 基坑監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)和周?chē)h(huán)境監(jiān)測(cè)，隨時(shí)提供監(jiān)測(cè)信息，以保證施工安全，本工程基坑支護(hù)變形監(jiān)測(cè)包括水平位移及沉降觀(guān)測(cè)兩部分。通過(guò)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和周?chē)h(huán)境的監(jiān)測(cè)，隨時(shí)掌握土層和支護(hù)結(jié)構(gòu)的變化情況，以及鄰近建筑物，地下管線(xiàn)等的變形情況，根據(jù)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，隨時(shí)采取必要的措施，在保證不造成危害的條件下安全的進(jìn)行施工。

水平位移觀(guān)測(cè)采用視準(zhǔn)線(xiàn)法，測(cè)量各監(jiān)測(cè)點(diǎn)橫向位移，量測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑頂端的位移量，選用全站儀進(jìn)行觀(guān)測(cè)，觀(guān)測(cè)時(shí)使每段觀(guān)測(cè)點(diǎn)與兩端工作基點(diǎn)布成一條準(zhǔn)直線(xiàn)，將儀器設(shè)于一端工作基點(diǎn)上，后視另一個(gè)工作基點(diǎn)，確定各觀(guān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)于準(zhǔn)直線(xiàn)的垂直偏移量。

沉降觀(guān)測(cè)：主要是精密水準(zhǔn)測(cè)量，采用在一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)多個(gè)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀(guān)測(cè)的方法。

5 基坑工程施工安全應(yīng)急措施

本工程基坑施工在雨季進(jìn)行，當(dāng)基坑施工由于支護(hù)措施不當(dāng)或因雨水、不明水源和地表超負(fù)荷承壓等客觀(guān)原因造成坍塌事故，如不及時(shí)進(jìn)行搶險(xiǎn)，有可能危及臨近建筑物和上水、下水、電纜、管線(xiàn)，使得事態(tài)繼續(xù)擴(kuò)大，因此當(dāng)觀(guān)測(cè)值超常發(fā)展或不收斂時(shí)，應(yīng)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，控制事故發(fā)展，排除險(xiǎn)情。

6 結(jié)語(yǔ)

本工程基坑施工經(jīng)歷了一個(gè)冬季，一個(gè)雨季，采用放坡土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，滿(mǎn)足深基坑有效降水和較長(zhǎng)使用周期的目的，通過(guò)科技創(chuàng)新，優(yōu)化技術(shù)方案，降低了施工成本，整個(gè)深基坑經(jīng)受了嚴(yán)寒和酷暑的考驗(yàn)，充分證明本工程深基坑支護(hù)方案合理、可行，具有一定的借鑒意義。

[1] CECS 96∶97，基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[2] JGJ 120-99，建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[3] DBJ 50086-2001，錨桿噴射砼支護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[4] 薛秉亮.天秀小區(qū)3號(hào)住宅樓基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2014，40(1)：84-85.

Sandy soil layer deep foundation pit supporting comprehensive construction technology

YANG Hai-feng

(Shanxi4thConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

Taking Yanbei square engineering as an example, the paper analyzes its geology and hydrological conditions, discusses foundation support method of slope retaining wall + prestressed anchor support structure, introduces soil excavation, retaining construction, hole forming and grouting and other technologies, and finally points out that: the support method meets foundation dewatering and long-term utilization demands. Thus, it is feasible.

deep foundation, support, monitoring, slope

1009-6825(2014)35-0093-03

2014-10-10

楊海峰(1977- )，男，工程師

TU463

A