深基坑圍護設計與施工工程實例

【摘 要】 通過對場地地形、地質狀況進行的現場勘察，并參考了天津地區建筑深基坑圍護工程設計與施工的成功經驗，本工程對各種圍護方案進行了詳細對比后，決定采用大角撐和邊桁架相結合的形式對工程進行了設計與施工，取得了很好的效果。

【關鍵詞】 深基坑圍護；大角撐和邊桁架； 對撐；施工

一、工程概況

位于天津市某工程，總建筑面積7.8萬平方米，此工程共包括2幢25層高層住宅、2幢20層高層住宅，采用鉆孔灌注樁基礎，高層住宅下設一地下車庫，框剪結構。

本工程基坑平面尺寸約110m×110m，形狀為梯形，設計標高±0.000標高，相當于絕對標高4.6m，設計自然地坪絕對標高取絕對標高4.5m，綜合考慮地下室底板、承臺及墊層厚度后，該基坑設計開挖深度分別為6.7m。電梯井局部深坑開挖深度分別為9.4m、9.7m。

二、土質條件及周圍環境分析

1、土質條件分析

根據天津勘測公司提供的《居住小區建設場地巖土工程詳細勘察報告》，擬建場地原為工廠廠房、水池和雜地，現廠房已被拆除，水池填平，現狀為一雜地，平坦地勢。本場地在場區勘探孔控制深度范圍內共劃分8個大層，各土層物理力學指標詳見表1。

2、水文地質條件

該場地地下水埋藏較淺，上部地下水為潛水，下部為承壓水。場區地下水主要采大氣降水補給，水位受季節影響明顯，水位動態變化較大，勘察期間測得本場地地下水位埋深在0.15～1.35m之間，經綜合判定，其水質對混凝土無腐蝕性。

三、支撐系統設計

為有效控制圍護體的變形，同時方便挖土，經過對多種支撐形式進行分析比較，最后確定采用大角撐和邊桁架相結合的形式，中間設置對撐的支撐系統，這種支撐系統具有如下幾個特點：

（1）支撐桿件受力明確，可有效控制圍護體的側向變形；

（2）基坑中間留有較大的空間，方便挖土施工；

（3）支撐的平面布置盡量避開結構柱及混凝土墻，保證結構柱及墻按規范要求預留插筋。

支撐豎向標高的確定綜合考慮了如下幾個因素：

（1）支撐與基礎底板之間應留有一定的凈空，避免因支撐存在而影響主體結構施工的情況發生；

（2）盡量降低支撐標高，以使圍護樁在各施工工況的內力變形更加合理。

四、基坑工程施工

基坑工程施工應按如下順序進行：

1、場地普查及修整。主要進一步查明地基淺層障礙物的種類、分布及深度，場地內外管網分布情況，鄰近建筑物、構筑物（包括四周圍墻）的結構類型及基礎形式等等，并對淺層障礙物進行清理以保證圍護樁成樁質量，對場地內外管網及建筑物、構筑物等，采取必要的保護措施或拆除、遷移。場地地坪絕對標高應控制在4.500，局部高出此標高處應進行卸土、修整。

2、圍護樁施工（包括鉆孔灌注樁、水泥攪拌樁）、埋設測斜管。先施工水泥攪拌樁，再施工鉆孔樁，攪拌樁的施工速度應嚴格控制，盡量減少成樁施工對周邊環境的影響。

3、圍護樁施工完畢后，進行第一階段土方開挖，挖土至壓頂梁底部標高。

4、施工壓頂梁、鋼筋混凝土支撐，埋設鋼筋應力計。

5、圍護樁達到設計強度，壓頂梁、支撐養護至80%設計強度后，進行第二階段土方開挖，挖土至坑底標高，坑底標高以上30㎝及地梁、承臺等局部深處采用人工修土。

6、施工地下室基礎底板和傳力帶，采用素混凝土或毛石混凝土填實基礎底板與圍護樁之間的空隙。

7、基礎底板、傳力帶混凝土具有80%強度后，拆除內支撐。

在基坑開挖及整個地下室施工過程中，應嚴密觀察圍護體各部位有無滲漏現象，如有，則必須立即采取有效措施堵漏。內支撐上嚴禁堆載，機械開挖時，挖土嚴禁直接壓在支撐上，應在支撐兩側先填土，且填土高出支撐頂面，然后在其上鋪設路基箱，這樣方可通行機械車輛。塔吊、混凝土泵車等施工設備應另行設置基礎。

8、挖土要求：

施工單位應根據支護設計圖紙編制詳細、可行的土方開挖施工組織設計，挖土方案應與業主、圍護設計人員協商確定。挖土機械的通道布置、挖土順序、土方駁運以及建材堆放等，均應避免引起對圍護體和周圍環境等的不利影響。

與本基坑東北面臨近的為該小區5#樓，該樓也設地下一層。5#樓基坑的土方開挖必須在本基坑施工至±0.000后才能開始，嚴禁在本基坑施工過程中開挖。

土方開挖的基底標高應結合地下室結施圖進行，當結施圖與基護剖面圖中所示的基底標高有出入時，以結施圖為準，并應及時通知業主和圍護設計人員。

土方開挖應遵循“分層開挖、嚴禁超挖”的原則。

應避免坑底土擾動，挖土至基礎板底標高24小時內須施工完成素泥混凝土墊層，墊層應延伸至圍護體邊。

工程樁樁頭可在墊層澆筑后處理。同時應抓緊施工承臺及基礎底板，盡量減少基坑暴露時間，以有效控制圍護體的變形。

基坑周圍10米范圍內，地面超載不得大于15KPa。

五、結語

在深基礎施工過程中，設計和施工是影響深基礎能否順利進行的要害。本工程的圍護方案采用大角撐和邊桁架相結合的形式，中間設置對撐的支撐系統綜合性支護方案，進行了設計與施工，取得了明顯效果。

參考文獻

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