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對于一些開挖面積大、深度又不大的淤泥質基坑，采用基坑內滿布水平內支撐設計無疑會大大增加基坑的支護成本[1-3]。工程實踐表明，利用基坑內部的預留土體及斜撐輔助進行基坑的設計及施工，可降低支護成本。

1 工程概況

杭政儲出[2006]46號地塊基坑工程位于杭州市濱江區(qū)濱安路與西興路交叉口，由8 棟住宅和1 個整體地下車庫組成，該基坑呈長方形，挖深9.25 m，設計主要采用鉆孔灌注樁和1 道鋼筋混凝土水平內支撐（局部為斜向鋼支撐）（見圖1），止水帷幕采用Φ850 mm三軸水泥攪拌樁，鉆孔灌注樁長20.7 m，基坑東西長約225.9 m，南北長約223.5 m。

圖1 基坑平面示意

基底土質情況：地下10 m厚度范圍內為雜填土、粉質或淤泥質黏土。

針對面積較大的基坑這一實際情況，如果采用滿布鋼筋混凝土內支撐體系，無疑將大大增加基坑圍護工程的造價，而開發(fā)商為了充分利用土地，基坑四周預留空間已被大大壓縮，所以往往也無法采用放坡方式。為解決這一問題，在進行大面積基坑開挖時，在條件允許的情況下，采用基坑內預留土的方式進行基坑設計及施工是一種經(jīng)濟合理的方式。

2 基坑邊坡土壓控制設計及施工概況

基坑邊坡土壓控制原理：在基坑內部邊圍預留土方對圍護樁進行支撐，即利用預留土的自重及本身具有一定的強度及抵抗變形的能力來達到減少基坑位移的目的，然后采用斜撐進行支撐后再進行預留土的開挖及后續(xù)結構施工。這種方法可以將預留土部位通過后澆帶的方式進行結構預留，而不會影響主樓結構施工。

（a）基坑內邊圍預留土方參數(shù)為：高5 m，長12.5 m，剖面呈三角形預留，坡度1∶2；預留土方四周設置后澆帶以保證其余部位結構施工。

（b）由于本工程土質為淤泥質土，流塑性強，為保證預留土體穩(wěn)定性，采用如下措施對預留土進行加固：加大放坡坡度，按照1∶2比例進行放坡；增大護坡噴錨厚度至8 cm及內置Φ6.5 mm@300 mm×300 mm鋼筋網(wǎng)片；③坡角處增加塊石壓底及用松木樁固定，以有效增強坡角穩(wěn)定性。

（c）土壓部位圍護體系設計變形值：測斜管報警值的最大位移為4.5 cm，或連續(xù)3 d變形超過3 mm/d；基坑周邊沉降監(jiān)測報警值：累計沉降超過20 mm；水位監(jiān)測報警值；坑外水位監(jiān)測報警值：1 d內水位變化超過80 cm；支撐軸力測點報警值：支撐軸力≥4 500 kN?；娱_挖期間一般情況下每天觀測一次，如遇位移、沉降及其變化速率較大時，則應增加監(jiān)測頻次。

（d）施工預留土部位的地下1層樓板時，要在樓板相應支撐范圍留洞。設計時，在計算允許的情況下應保證斜撐留洞部位不影響結構主梁，以確保結構穩(wěn)定性及后續(xù)傳力帶施工。

（e）基坑土方開挖應針對杭州地區(qū)軟土的特性應用“時空效應”理論，以減少基坑無支撐的暴露時間，嚴格控制基坑變形?；娱_挖、支撐及墊層施工時應遵循“分層、分塊、留土保壁、對稱、限時、先撐后挖”的總原則，土方開挖面的高差應控制在1.5 m以內，按不大于1∶1.5放坡。最后厚30 cm的土方應采用人工開挖，嚴禁超挖。

（f）地下室底板部位的后澆帶預留鋼筋需進行防銹處理。

圖2 預留土部位支護體系剖面

3 主要施工方法

3.1 工藝流程

基坑土壓控制變形施工，首先必須根據(jù)要求確定預留土方的體量并預留準確，然后配合結構后澆帶進行施工，待已完工底板上的牛腿施工完畢并達到強度后，再進行斜撐的安裝，最后施工預留部位結構及傳力帶，達到強度后拆除斜撐。

3.2 操作要點

3.2.1 土方開挖

（a）第一步土方開挖至壓頂梁處，待壓頂梁施工完畢后達到80％強度，方可繼續(xù)進行下一步土方開挖，土方開挖過程中，應嚴格確保不擾動預留土體，同時安排專業(yè)人員進行預留土部位的噴錨施工，確保隨挖隨噴，同時預埋Φ50 mm PVC管@3 000 mm排水孔，梅花形布置，后置濾水紗布及碎石。

（b）由于本工程基坑挖深9.25 m，且基坑底部主要為淤泥質土，為防止基坑開挖完成后坑底隆起，在土方開挖完成24 h內須立即完成混凝土墊層的施工，素混凝土墊層應延伸至圍護體系邊，并抓緊施工基礎承臺及大底板，以確?；臃€(wěn)定性。

（c）開挖完成后，首先按要求在坡腳進行松木樁的施工，然后再在預留土坡腳位置增加塊石壓底，防止因土質差而造成土體滑動。

3.2.2 壓頂及牛腿施工

（a）壓頂梁施工過程中，預埋件的定位必須準確，本工程按照偏差＜5 mm控制?？紤]到壓頂梁在現(xiàn)場施工過程中有可能因預埋件造成相對較大偏位，所以在后續(xù)牛腿的施工過程中，要求測放人員應根據(jù)壓頂梁預埋件的位置來定位斜撐牛腿的相對位置，以保證壓頂梁中的預埋件與牛腿保持正對狀態(tài)（見圖2）。

（b）為增加牛腿抗剪切力，設計中增加了H型鋼預埋，具體做法如圖3。

圖3 底板混凝土牛腿做法

3.2.3 鋼斜撐施工

待地下室底板及牛腿達到設計強度的80％后，即可進行雙拼Φ609 mm鋼管支撐安裝。測量鋼支撐安裝標高及水平位置，將壓頂梁及底板上的預埋鋼板上的混凝土浮漿清理干凈，測量壓頂梁與底板混凝土牛腿間預埋鋼板的凈間距，調整拼裝的支撐長度。經(jīng)復驗無誤后，再將鋼斜撐架設到牛腿上，進行焊接施工。

為保證基坑穩(wěn)定性，應由最薄弱點進行安裝，即自坑邊中間部位向兩側進行焊接施工。

3.2.4 預留土開挖

土方開挖面的高差應控制在1.5 m以內，按不大于1∶1.5比例放坡。最后30 cm土方應人工開挖，嚴禁超挖。開挖過程中應注意做好對后澆帶部位鋼筋的保護措施。

因受鋼斜撐的影響，預留土土方開挖時整個操作面將受到一定的限制，故現(xiàn)場宜采用小型挖機逐一進行掏挖，并配合小型土方車輛運輸。由于其余地下室已基本完成，故開挖的土方可以利用已完成的地下室上的坡道進行出土。土方開挖完成后必須在24 h內即完成墊層施工，以防止坑底隆起。

3.2.5 結構及傳力帶施工

傳力帶設計基本位于底板及地下室1層板部位，在施工過程中采用與結構一起整澆的做法施工。

（a）傳力帶的厚度必須滿足換撐驗算，若小于底板厚度，為減少混凝土工程量，可以在下部采用回填砂的方法，上部采用素混凝土傳力帶。同時增加隔離層，以應對主體結構沉降問題。

（b）地下1層傳力帶應與主梁相對應，以保證結構受力滿足要求。

（c）地下1層傳力帶寬度較小時，可直接采取懸挑做法進行整澆；若寬度較大，則必須采用吊筋進行加固（圖4、圖5）。

圖4 底板傳力帶做法

圖5 地下1層傳力帶做法

（d）按照要求，傳力帶強度必須達到設計強度的80％后，方可拆除斜撐。

（e）由于斜撐穿過地下1層板，故在結構施工過程中應進行洞口的預留，大小為4.0 m×2.0 m（具體可按斜撐大小適當留設），洞口四周按照后澆帶做法執(zhí)行。

3.2.6 鋼撐拆除

待地下2層結構及傳力帶施工結束且達到80％設計強度后，方可拆除支撐。拆撐期間，監(jiān)測單位應加強對圍護體和周圍建筑物的監(jiān)測。鋼管采用氣焊切割拆除，故需要先在切割部位下方搭設腳手架，切割前用塔吊吊住切割端，然后由氣焊切割拆除，隨后用塔吊將切除的鋼管吊放至地下室底板上。

拆除過程中要隨時注意基坑的監(jiān)測數(shù)值，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)位移過大或其他異常情況，應立即停止拆除作業(yè)，待查明原因后再作下一步處理。

3.2.7 結構預留洞口封堵

結構預留洞口按照后澆帶做法進行施工。

（a）待鋼支撐拆除完畢后，立刻對預留洞口進行封堵。

（b）洞口鋼筋需按后澆帶做法加密，封堵采用高一個標號的微膨脹混凝土進行澆注即可。

3.3 實施中應注意的重點

（a）設計過程中必須明確預留土體的具體參數(shù)，同時與結構設計單位溝通，要求在預留土體四周設置后澆帶，以保證不影響其余部位結構施工及保證預留土體部位的后續(xù)斜撐施工。

（b）邊坡土壓控制主要利用預留土體的自重和本身具有一定的強度及抵抗變形的能力來減少基坑位移，故在開挖過程中必須保證預留土體的穩(wěn)定及不受擾動，如有必要可在預留土體處增加被動區(qū)以水泥土攪拌樁加固。

（c）開挖過程中需保證表面噴錨隨開挖進行施工，在未能及時噴錨的部位，應采用塑料彩條布等進行覆蓋，避免雨水沖刷預留土體造成穩(wěn)定性下降。

（d）為保證預留土體坡角穩(wěn)定性，應及時采取施打坡角處松木樁、澆筑坡角部位墊層（有必要可加厚墊層）、增加石塊砌壓底、砌筑擋土墻等措施。

（e）施工過程中應加強基坑監(jiān)測，出現(xiàn)異常情況應立即停止施工，查明原因后方可繼續(xù)施工。

4 監(jiān)測分析

本基坑工程中，設計單位已經(jīng)對地表的最大沉降量和圍護樁墻的最大變形做了規(guī)定。本監(jiān)測方案在對基坑圍護結構的受力變形進行分析的基礎上，并結合《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ 120—1999）、《浙江省地基基礎設計規(guī)范》（DB33/T 1008—2000 J10036—2000）中的規(guī)定，結合以往工程監(jiān)測成果，設計了相應的警戒值指標。

本工程在施工過程中，重點監(jiān)測了兩個階段的基坑變形數(shù)據(jù)：土方開挖至預留土完成階段的位移增量及預留土開始挖土至開挖完成階段的位移增量，兩階段的位移總增量分別為4.71 mm及10.92 mm，小于設計要求及《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》（GB 50497—2009）要求；支撐軸力、坡頂沉降及水平位移等各項監(jiān)測項目也均在設計及規(guī)范報警值范圍之內。

5 結語

針對基坑面積較大而采用滿布內支撐不經(jīng)濟的基坑，在條件允許的情況下，采用基坑邊坡土壓控制進行圍護設計及施工能大大節(jié)省基坑整體造價，并能滿足工期要求，取得較好的效果。通過預留土方與傳統(tǒng)混凝土內支撐的工期及費用綜合比較可以得出，本工程預留土方做法不僅可以直接節(jié)省約50 d工期，而成本節(jié)約也可達到約69.9％。但預留土部位的斜撐會對后續(xù)結構施工造成一定的施工困難，如后澆帶部位鋼筋的保護、結構預留洞口的預留及后期封堵、對結構的損傷等。同時在斜撐設計過程中也必須確保斜撐避開結構主梁位置，以確保主體結構安全及后續(xù)的傳力帶施工。