基坑支護在建筑工程中的應用

摘要：本文通過某基坑周圍環境及其場地的地質條件，在給定地質勘察報告的條件下，進行基坑支護設計，掌握基坑支護的設計方法。同時，就如何保證基坑的安全可靠、方便施工，進行闡述。

關鍵詞：基坑支護 鉆孔灌注樁 旋噴樁 深攪樁

1 基坑支護的概念及分類

隨著城市建設高速發展，高層建筑的逐漸增多，基礎埋深隨之不斷增加，出現了大量的深基坑工程。而這些工程往往處于交通要道或者城市密集區域，為保證周邊建筑物、管線、道路等的安全，基坑支護技術應運而生。

基坑支護的概念是為保證地下結構施工及基坑周邊環境的安全，對基坑側壁及周邊環境采用的支擋、加固與保護措施。

基坑支護的分類主要包括以下幾種：①排樁支護，樁撐、樁錨、排樁懸臂；②地下連續墻支護；③水泥土擋墻；④鋼板樁：型鋼樁橫擋板支護，鋼板樁支護；⑤土釘墻（噴錨支護）；⑥逆作拱墻；⑦原狀土放坡；⑧基坑內支撐；⑨逆作拱墻；⑩樁、墻加支撐系統；■簡單水平支撐；鋼筋混凝土排樁；上述兩種或者兩種以上方式的合理組合等。

2 工程概述

2.1 工程基本情況 本工程位于蕪湖市城東政務新區，國泰路南側，河清路東側，基坑安全等級按三級基坑工程設計，基坑安全使用期為六個月，地下室開挖深度暫為5.8m～5.9m。

2.2 基坑支護設計結構形式 采用排樁（鉆孔灌注樁）支護；剖面鉆孔灌注樁外側采用Ф700旋噴樁做止水帷幕，坑內加固土采用Ф700單頭攪拌樁。

2.3 施工程序 施工總程序為：鉆孔灌注樁→旋噴樁→單頭深層攪拌樁→冠梁→錨索→砼噴射施工；

以上施工程序為總體施工程序，具體各部位施工時應按設計要求確定。

2.3.1 鉆孔灌注樁的施工工藝。①測量放線。開工前認真復核甲方提供的控制點，采用T2經緯儀配合鋼卷尺進行樁位測放。②護筒埋設。護筒采用鋼制護筒，人工埋設，T2經緯儀配合鋼卷尺校核，護筒四周應用粘性土填實。③成孔工藝。根據樁徑、樁深不大的特征，擬選用鉆速較快、鉆進穩定的潛水鉆機，以原土造漿護壁正循環回轉鉆進，穿越軟土層和砂層時要控制好鉆進速度和泥漿性能，防止縮徑和坍孔。正循環時，采用大功率（22KW）的3PN泥漿泵，有效地清除孔底泥砂沉淤，保證成孔順利進行。④鋼筋籠制作、安裝。鋼筋籠制作采用直流電焊機焊接，鋼筋籠安裝采用吊機吊放。⑤清孔。清孔分二次進行。第一次清孔采用3PN泵正循環清孔，在下放鋼筋籠和導管安裝完畢后利用導管進行第二次清孔，保證泥漿比滿足設計要求。⑥水下混凝土施工:a水下混凝土采用強制式攪拌機進行攪拌，翻斗車輸送到孔口；b水下混凝土灌注，水下混凝土灌注采用φ250導管水下回頂灌注工藝，導管提升采用吊車，混凝土吊斗由吊車提升送入孔內，使成孔和灌注交叉作業，以保證工期和灌注質量。

2.3.2 旋噴樁施工方法。①鉆機就位。移動旋噴機就位，測量放線后，鉆機按照設計要求就位于孔位上并保持垂直。②制備水泥漿并鉆孔。樁機移位時，即開始按設計確定的配合比拌制水泥漿。單管旋噴通常采用76型旋轉振動鉆機，鉆進深度可達30m以上。③旋噴注漿及提升。采用旋噴注漿管進行鉆孔作業時，當第一階段貫入土中時，可借助噴射管本身的噴射或振動貫入，邊噴漿，邊旋轉，同時嚴格按照設計確定的提升速度提升鉆桿。同時技術人員必須時刻注意檢查漿液初凝時間、注漿流量、風量、壓力、旋轉提升速度等參數是否符合設計要求。④沖洗。噴射施工完畢后，向漿液罐中注入適量清水，在地面上噴射，把注漿管等機具設備沖洗干凈，并將粘附在噴漿管頭上的土清洗干凈。

2.3.3 Φ700單頭深層攪拌樁施工工藝。①平整場地和測量放線。先清理場地，清除樁位處地上、地下一切障礙物包括大塊石等，根據圖紙放樣布置樁位，用竹簽標出。②攪拌樁全面施工，根據試樁結果的結論性報告，確定施工技術參數作為指導進行全面鋪開攪拌樁施工。③根據測放好的樁位進行樁機定位，調整機身，使設備保持水平，鉆頭對準樁位。④檢查攪拌樁機噴漿是否正常，啟動電機，使攪拌機沿導向架攪拌切土下沉至樁底標高。⑤深層攪拌機下沉到設計深度后，間歇一定時間，再按設計確定的提升速度提升鉆具，邊攪拌，邊噴漿，邊提升。噴漿攪拌提升到設計樁頂標高，關閉灰漿泵，貯料坑或罐中的水泥漿應恰好排空。⑥關閉攪拌機，清洗全部管路中殘存的水泥漿和攪拌頭的泥土，直到基本清洗干凈，并移位至下一根樁位。

2.3.4 冠梁施工。鉆孔灌注樁樁頂澆筑連合冠梁，廢水池、吸水井+二級泵房采用加設內支撐支護，鉆孔灌注樁施工結束后，在土方開挖至內支撐梁墊層底標高后，樁頂冠梁及內支撐同時澆筑施工，以便形成整體。

2.3.5 錨索施工工藝。①鉆孔：采用xy-2pc鉆機鉆進，其孔位、孔深與鉆孔角度按設計要求確定。其開孔偏差不得大于10cm，孔斜不得大于孔深的2%，孔深必須滿足設計要求，超深不得大于20cm，孔徑不得小于設計圖紙及錨索廠家說明書規定的要求。②鉆孔沖洗：采用高壓風水進行沖洗，直至回清水后10min，然后用風吹干孔內積水。③下料及編束：鋼絞線下料用砂輪切割機，將整束鋼絞線理順整齊，在內錨固端每隔1.0m安放一塊隔離板；然后將注漿管從張拉端隔離板中心孔穿入，直至距內錨端頭0.4m，用鐵絲將錨固段捆扎呈棗核狀，對不同的進回漿管進行編號，對于水平或向上傾斜的錨索孔，編束時還應在錨固段的段頂位置還應安裝阻塞器。編束完成后，應請監理檢查驗收并簽發合格證。④錨索入孔前保持孔內清潔，下束采用人工進行，下束時應保持錨索平順，全索沒有扭曲交叉。當采用人工下束困難時用吊車輔助施工，傾斜向上錨束放入孔內后應在孔口對錨束進行固定。⑤錨索注漿：采用425#普通硅酸鹽水泥純水泥漿液灌注，水灰比暫定1:0.5，摻8%微膨脹劑UEA和2%減水劑JG-2，錨索注漿配比與外加劑的摻量必須通過室內試驗及現場試驗確定，并經監理工程師批準后方可使用。在注漿工作開始前，應精確計算錨固段的孔內占漿量，確保漿液充滿錨固段，水平向上的錨索孔在灌漿前還應進行壓水試驗，確保孔內無失水、阻塞器不漏水后方可進行注漿工作。⑥錨索張拉：采用一臺YCW-400型張拉千斤頂張拉，施工時先預拉設計噸位的10%不計伸長量，每級噸位持荷5min，拉到設計噸位后持荷20min，待張拉機標尺不再伸長即可鎖定，每級張拉時測量并記錄相應的伸長值，與理論伸長值進行校核，檢查張拉是否正常，錨索伸長值誤差控制在-5%～+10%范圍內。⑦張拉檢查標準：達至控制壓力，未發生斷絲或滑絲現象，且實際伸長量未超過允許伸長值，視為合格；達至控制壓力，發生斷絲或滑絲，但油壓下降不超過5%，伸長量未超過允許伸長值，視為合格，否則為不合格。⑧封孔回填灌漿及錨頭防護：封孔回填灌漿使用錨具系統中的灌漿孔或從孔口預埋的進回漿管施灌，灌漿管伸至錨固端頂面，使用設計壓力進行封孔回填灌漿。封孔回填灌漿在張拉工作結束28天后進行。

2.3.6 噴射砼面層施工工藝。①鋼筋網編制。按有關規范要求綁扎雙向鋼筋網，配筋采用φ8@200雙向編排，相鄰鋼筋接頭錯開500mm。網編制完成，用φ14@1000×1000進行固定，然后用2φ14通長壓緊在鋼筋網上。②噴射砼面層。噴射砼面層作業應按《錨桿噴射混凝土支護技術規范》（GBJ86-85）要求執行。在鋼筋網編制完成后一次性噴射80mm。石子粒徑5～15mm，砼標號為C20。如有需要，噴射砼應摻加加速凝劑，其速凝劑摻量為水泥的3～5%。

2.3.7 基坑排水。基坑開挖至坑底后，沿坑底四周修整排水溝深度300mm，寬度300 mm，為排水順暢，排水溝沿通向集水井方向設置3‰的縱向坡度，溝內填濾料，由于基坑排水時間較長，如果水量比較大時，沿排水溝鋪水平集水管，水平集水管與集水井相連，集水管選用透水性塑料管，管外填濾料，在基坑四周適當位置設置一定數量的集水井，集水井用磚砌筑或用無砂混凝土水泥管，深底900mm，直徑600mm，濾水管外填濾料，集水井內下水泵，及時排出坑內積水。

3 結語

基坑支護工作的好與壞，會影響到整個建筑工程的質量及安全，但隨著經濟的發展，基坑支護技術已經逐漸的走向成熟，但當前的技術仍然存在著一定的缺點，如深基坑支護的設計以及監測都是近年來常遇到的技術難題，如何改進當前的技術，使基坑支護技術趨于更加完善，仍然是一個值得深入研究的課題。

參考文獻：

[1]錢德玲主編《土力學》，中國建筑工業出版社；2009.7.

[2]熊智彪主編《建筑基坑支護》，中國建筑工業出版社；2008.4.

[3]錢德玲主編《基礎工程》，中國建筑工業出版社；2009.10.

[4]建設部《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99）；1999.9.

作者簡介：徐晨（1983年-）重慶江北人，現安徽理工大學在讀工程碩士，主要研究方向建筑土木工程。