綜述復雜條件下某深基坑工程聯合支護技術

蔡立宗

摘要：某工程具有以下幾個特征：基坑周邊環境及工程地質條件復雜、施工作業面狹窄、基坑支護設計的難度比較大。本文結合工程實際采用了樁錨、復合土釘墻和放坡的聯合支護方案介紹了地下水控制技術、護坡樁成孔技術。

關鍵詞：深基坑；支護技術；聯合

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：B 文章編號：1674-3954（2013）21-0082-02

引言

近年來我國城市建設不斷發展，為了充分利用城市空間，城市用地不斷向上和下發展。其中向下發展是一種新興趨勢，很多樓層為了充分利用地下資源所挖的基坑深度不斷加深。深基坑數量的增多帶來了一系列的問題，一些基坑的放坡空間狹小、灌注樁和地下連續墻施工場地不足，這些問題的解決就需要基坑支護技術的進一步提高。基坑支護除了要滿足安全性的要求外，還必須滿足經濟性的要求。目前采用的基坑支護技術主要是2種以上的支護形式聯合支護，從而發揮多種支護形式的優點，這樣不僅能夠滿足安全性同時也可以滿足經濟性的要求。

1 工程概況

本研究中分析的工程具有的特征是：該工程施工現場的東、南、北三側都是市政道路，商業區為A、地下室為B，且A、B相連，地上的結構是獨立結構。地下室為三層因而基坑的深度為15m。該工程受施工條件的影響，在基坑開挖中采用了4個汽車坡道施工。

A1汽車坡道在A區的北側，分別通往地下第2層和第3層，基坑的開挖約為13m，基坑開挖線與市政道路的距離為1.2m。A2位于汽車坡道A區的東側，通往地下第2層，基坑開挖的深度為1.5～10.9m，基坑開挖線與110kv高壓電纜槽的距離為1.0m，同時高壓電纜的溝槽深度約為1.0m。B1汽車通道在B區的南側，分別通往地下第2層和第3層，基坑開挖深度10.9～14.6m，某些地段的開挖深度為1.5～5.9m。基層開挖線車場鐵欄維護之間的距離為0.4～2.0m，其中東段的距離最小為0.4m、西段的距離最大為2.0m。B2汽車坡道在B區的東南方向，也是分別通往地下第2層和第3層，該汽車坡道的南側基坑開挖的深度約為10.9～14.6m。

其中一個地上6層、地下1層的建筑位于B2汽車坡道南側，該地下室的基坑開挖線南側與該建筑物的最大距離為4.3m、最小距離為2.0m、與一個600mm的污水管道的距離為1.3m，污水管道的下埋深度為2.6m。

本工程的施工區原來是一處居民區，因而填土層中分布有各種各樣的情況例如有各種舊管線、舊混凝土基礎、混凝土塊，而且這些情況的分布具有一定的不規則性。

2 工程與水文地質條件

2.1 工程地質條件

從該工程的地質勘察報告來分析，該施工現場主要有人工堆積層和第四紀沉積層，這些層次從上到下的分布為依次為：第一層為人工填土層。該層土層比較密實且較濕，主要有磚渣、灰渣，另外還有少量混凝土。第二層為黏質粉土，該圖層的密實程度為中，濕度處于飽和狀態，主要有重粉質黏土、砂質粉土、黏質粉土，該層的厚度約為3.6～5.0m。第三層為粉質黏土，該層的土壤濕度飽和，密實度中，含有少量的云母、有機物，夾有砂質粉土、粉細砂、重粉質黏土，該層的厚度約為1.8～2.6m。第四層為細砂和中砂層，該層土壤的濕度飽和、教密，土壤中含有圓礫，該層土壤的厚度約為3.0m。第五層為黏質粉土，該層土壤的濕度飽和，密實程度中，土壤中夾雜有砂質粉土、粉質黏土、重粉質黏土、粉細砂，該層土壤的平均厚度為2.0m。第六層為粉質黏土，該層土壤的濕度飽和，密實度中，土壤中夾雜有砂質粉土、粉質黏土、重粉質黏土、粉細砂，該層土壤的平均厚度為4.0m。第七層為細砂，該層土壤的濕度飽和、密實程度中，土壤中夾雜有圓礫、砂質粉土，土壤的平均厚度為3.0m。

2.2 水文地質條件

從該工程的地質勘察報告來分析，本工程的施工現場共有3層地下水，它們分別是：第一層為上層滯水，水位在靜止狀態下的高度為34.080～37.770m，水位埋深為4.9～8.2m。第二層為層間水。水位在靜止狀態下的高度為29.550～32.830m，水位埋深12.7～13.2m。第三層為承壓水。水位在靜止狀態下的高度為17.980～19.770m，水位埋深22.5～24.1m。

3 基坑支護設計

3.1 基坑支護形式選擇

（1）A1坡道基坑開挖。該基坑開挖的深度為10.9～14.6m，采用的支護方式是樁錨支護。其中A-B段的開挖深度最淺為10.9m，總體支護方式如圖1所示；B-C段的開挖深度最深為14.6m，總體支護方式如圖2所示。

（2）A2坡道基坑開挖。該基坑開挖的深度為1.5～10.9m，D-E段的深度較深>6.0m，總體支護方式如圖3所示：E-F段深度為較淺在2.0～6.0m之間，不適合采用樁錨支護的支護方式，本文采用的支護方式如圖3所示；F-G-H段的施工現場放坡條件具備，因而采用自然放坡方式。

（3）B1坡道基坑開挖。I-J-K段基坑開挖深度可以達到14.6m，因而采用樁錨支護方式，如圖2所示；K-L-M段基坑開挖深度10.9m，采用樁錨支護，如圖1所示；J-N-L段基坑開挖深度1.5～5.0m，樁錨支護的施工空間不具備因而采用微型樁復合土釘墻進行支護。

（4）B2坡道基坑開挖。O-P段基坑開挖深度大約在10.9～14.6m之間，根據現場條件分析可以采用樁錨支護，如圖2所示：P-Q段基坑開挖深度10.9m，亦符合樁錨支護條件，如圖1所示；Q-R段基坑開挖深度2.0～7.0m，不符合錨樁支護條件因而采用微型樁復合土釘墻支護方式；R-S-T放坡條件比較完備，因此采用自然放坡方式支護。

3.2 基坑支護設計

3.2.1 1-1剖面支護設計（見圖1）

護坡樁采用鋼筋混凝土澆筑，護坡樁的直徑為800mm，樁與樁之間的距離為1.60m，樁頂高度與自然地面等高，護坡樁的長度為14.5m，地下加固的深度為3.6m，樁身和樁頂連梁所使用的混凝土的強度為C25等級，樁頂連梁的規格為500mm×800mm。在每個護坡樁的4.500m設置1道長度為18.0m錨桿，錨桿的自由段長度為5.0m，錨固段的長度為13m，錨桿的直徑為150mm，傾斜角度為150，在錨桿的孔內注入水泥漿。

3.2.2 2-2剖面支護設計（見圖2）

護坡樁依然采用鋼筋混凝土澆筑，護坡樁的直徑為800mm，樁與樁之間的距離為1.60m，樁頂高度與自然地面等高，護坡樁的長度為14.5m，地下加固的深度為3.6～4.4m，樁身和樁頂連梁所使用的混凝土的強度為C25等級，樁頂連梁的規格為500mm×800mm。這個階段的支護采用了2道錨，第一道錨桿在每個護坡樁的4.500m處，錨桿的長度為21.0m，錨桿的自由段長度為5.0m，錨固段的長度為13m，錨桿的直徑為150mm，傾斜角度為15°。第二道錨桿設置在每個護坡樁的9.00m處，錨桿長度為22.0m，自由段長度為5.0m，錨固段長度為17.0m，錨桿直徑φ150mm，傾角15°。錨桿的孔內注入的水泥漿配比規格為0.45～0.50的P·S·A32.5，且錨索采用的預應力鋼筋的規格為2×7φ5（1860級）錨桿設計拉力值為350kN，鎖定值為260kN，腰梁2×122b。

3.2.3 3-3剖面支護設計（見圖3）

（1）3-3剖面采用的支護方式為微型樁+復合土釘墻，樁與樁之間的距離為500mm，微型樁的直徑為120mm。復合土釘墻中使用的鋼管的規格為：直徑89mm、壁厚3.2mm。在施工中鋼管深入地下3.0m左右。

（2）微型樁頂在此同時也是簡易冠梁，冠梁的尺寸為200mm×200mm，其內配置一定規格的鋼筋，冠梁頂的高度與自然地面等高。

（3）支護高度與土釘長度的關系。支護高度在5.3m以上，土釘長度從上到下為5.8m，4.8m，3.8m，3.8m：支護高度為在3.8～5.3m之間時時，土釘長度從上到下為4.8m，3.8m，3.8m；當支護高度為在2.3～3.8m之間時，土釘長度從上到下為3.8m；當支護高度在2.3m以下時，土釘長度為3.8m。

3.2.4 4-4剖面支護設計

4-4剖面支護采用的支護方式為放坡掛網支護，所放的坡度為1：0.5～1：1.0，所掛的網為22號鋼板網，網的固定方式采用的是u形短釘。

4 結語

我國城市進程不斷加快，因而城市用地將更加緊張，受到空間限制的影響，目前的建筑必須向地下進行深層次的開挖，開挖過程中支護技術起著非常重要的作用，因而在深基坑支護設計與施工時應該不同的地質條件選用不同的支護方式，從而保證安全性和經濟性的要求。

參考文獻

[1]張昌達，基于深基坑開挖支護施工技術的探討[J]，城市建設理論研究（電子版），2012，4（6）：11～12

[2]曹國俊，沖填粉煤灰地層深基坑開挖支護施工技術[J]，山西建筑，2010，3（12）：35～36

[3]周安定，基于深基坑開挖支護施工技術的探討叨，中華民居，2011，3（7）：34～35

[4]高鑫，寧車沽永定新河特大橋橋墩深基坑開挖支護施工技術[J]，鐵道建筑技術，2010，4（1）：46～47