樁錨結(jié)合截水帷幕在某大型商業(yè)廣場深基坑中的應用

吳繼國 （煤炭工業(yè)合肥設計研究院，安徽 合肥 230041）

1 工程概況及周邊環(huán)境

某市沃爾瑪國際購物廣場工程主樓為24層公寓樓，裙樓為4～5層商業(yè)區(qū)。地下均為兩層地下室，主樓采用筏板基礎，裙樓采用柱下獨立基礎加防水底板。本工程基坑設計底標高為18.00m～20.40m，自然地面高程為28.10m～29.00m，基坑開挖深度為7.70m～10.10m?；颖眰?cè)為居民小區(qū)，分布多棟3～5層淺基礎民房，距離基坑最近處為10m，該小區(qū)圍墻距離基坑僅為2m～3m；南側(cè)臨近市政主干道，距離為6m；東西兩側(cè)4m外為巷道，巷道寬約6m，巷道對面分布較多2～5層民房、商鋪、學校，這些淺基礎建筑物距離基坑約10m。其中南側(cè)道路及人行道、東西兩側(cè)巷道之下分布較多管網(wǎng)，使基坑周邊環(huán)境更加復雜。

2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

2.1 工程地質(zhì)

本工程場地屬于淮北沖積平原，微地貌單元為沱河堆積的一級階地，場地地層層序如下。

2.2 水文地質(zhì)

在本次勘察深度范圍內(nèi)有一層地下水，屬潛水類型，勘察期間實測穩(wěn)定水位埋深為3.90m～4.40m(絕對標高為25.50m)，其水位升降受大氣降水影響。據(jù)調(diào)查，場地水位年變化幅度為2.00m左右，估計豐水期水位可達自然地面下1.90m左右。

3 基坑支護方案

3.1 基坑支擋結(jié)構(gòu)選擇

深基坑工程中的支擋結(jié)構(gòu)一般有兩種形式，分別為圍護墻結(jié)合內(nèi)支撐系統(tǒng)的形式和圍護墻結(jié)合錨桿的形式。內(nèi)支撐系統(tǒng)構(gòu)造簡單，受力明確，具有整體強度和剛度大、控制基坑變形能力強、無需占用周圍地下空間資源等優(yōu)點，但相對于錨桿系統(tǒng)其工程造價較高，而且支撐的設置對地下結(jié)構(gòu)的回筑施工將造成一定程度的影響；錨桿系統(tǒng)設置在圍護墻的外側(cè)，為土方開挖、結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造了空間，有利于提高施工效率和工程質(zhì)量。內(nèi)支撐系統(tǒng)與錨桿系統(tǒng)各有優(yōu)缺點，基坑工程中選擇內(nèi)支撐系統(tǒng)還是錨桿系統(tǒng)應根據(jù)實際情況而定，其中包括周圍環(huán)境、基坑與紅線關系、工程水文地質(zhì)條件以及基坑規(guī)模及開挖深度等。

本工程占地面積大，若采用排樁內(nèi)支撐造價較高，且設置內(nèi)支撐占用基坑內(nèi)大量空間，給土方開挖及地下結(jié)構(gòu)施工造成很大困難；樁錨體系與排樁內(nèi)支撐相比，可以節(jié)約造價，并為土方開挖和地下結(jié)構(gòu)施工提供良好的作業(yè)空間，大大加快工期。故本工程采用樁錨體系支護。

3.2 施工圖設計

①基坑西北部深度為10.10m。西側(cè)臨近巷道，上部1.5m采用1∶1坡率簡易土釘墻支護，下部采用樁錨支護，圍護樁直徑900mm，間距1600mm，樁長15.50m，自上而下設置4層預應力錨桿，錨桿采用2根直徑為25mm的HRB400鋼筋（以下錨桿均相同），長度為14m～22m，施加預應力60～80kN；北側(cè)臨近居民小區(qū)圍墻，上部沒有放坡空間，自上而下全部為樁錨支護，為有效控制基坑變形，樁徑樁間距不變，樁長18.1m，同樣設置4層預應力錨桿，錨桿長度15m～24m，施加預應力60～80kN。

②基坑除西北部外，其余部位深度為7.70～8.60m。北側(cè)臨近居民小區(qū)圍墻位置進行加強，上部沒有放坡空間，自上而下全部為樁錨支護，采用圍護樁直徑900mm，間距1600mm，樁長13.70m，自上而下設置3層預應力錨桿，錨桿長度12m～17m，施加預應力60～80kN；其余東南西三側(cè)上部1.5m采用1∶1坡率簡易土釘墻支護，下部采用樁錨支護，采用圍護樁直徑900mm，間距1800mm，樁長12.80m，同樣設置3層預應力錨桿，錨桿長度12m～22m，施加預應力60～80kN。

3.3 地下水控制方案

本工程位于老城區(qū)中心，基坑三側(cè)緊鄰城市道路，另一側(cè)緊鄰居民小區(qū)，地下管線密布，坑邊老式民房較多，長時間大范圍的深層降水，必然會造成周邊道路、圍墻、地坪和建筑物的沉降開裂。為了保證基坑周邊環(huán)境的安全，依據(jù)本工程地下水條件，基坑設計采用排水方案為全封閉式高壓旋噴注漿截水帷幕。同時由于第①層土雜填土厚度達3m～5m，為了減少填土失水沉降，造成鄰近硬化路面及地表建筑物產(chǎn)生裂縫，對填土層進行壓密注漿處理。

高壓旋噴注漿截水帷幕為封閉落底式帷幕，采用直徑700@500的高壓旋噴樁，樁底進入第⑥層粉質(zhì)粘土不小于1m，樁頂設在地面以下2m?；觾?nèi)采用管井降水，降水后基坑內(nèi)的水位應低于基坑底0.5m，降水工程嚴格控制施工質(zhì)量，嚴格控制出水的含砂土量，以防止地下粉土粉砂流失掏空。

4 施工及監(jiān)測

4.1 施工

本工程圍護樁采用鉆孔灌注樁，樁頂采用冠梁聯(lián)接，樁間護壁采用掛網(wǎng)噴射混凝土面層保護樁間土。預應力錨桿孔徑為150mm，自由段全長套PVC管。錨桿成孔采用螺旋干鉆工藝，在第③層粉細砂易塌孔的地層，可采用跟管鉆進，實際施工過程中，③層粉細砂未出現(xiàn)明顯塌孔，均采用干鉆工藝。

4.2 基坑監(jiān)測

該基坑監(jiān)測內(nèi)容包括:支護結(jié)構(gòu)頂部水平位移，周邊建（構(gòu)）筑物和地下管線、周邊道路沉降、坑邊地面沉降、支護結(jié)構(gòu)深部水平位移、錨桿拉力。在基坑四周共布置監(jiān)測點55個，根據(jù)變形監(jiān)測結(jié)果，基坑完工后一個月，冠梁頂水平位移僅有一點超過20mm，為21.96mm。其余點水平位移均不超過20mm，最大為15.66mm；周邊建筑物及道路最大沉降為6.4mm；錨桿拉力監(jiān)測結(jié)果小于設計允許值。對僅有的一個冠梁頂變形大于20mm的監(jiān)測點進行現(xiàn)場調(diào)查及多方論證后，此點位于基坑東南角，填土層比其他支護段稍厚，上部簡易土釘墻變形量稍大，下部樁錨體系施工過程中填土失水易產(chǎn)生沉降，根據(jù)隨后的監(jiān)測，最終該點位移速率收斂且位移趨于穩(wěn)定。施工過程中未出現(xiàn)任何險情，坡頂及周邊建筑墻體、路面等均未見明顯裂縫，地下管線均未出現(xiàn)破裂漏水現(xiàn)象。

5 結(jié)束語

本工程兩層地下室，最大開挖深度10.10m，是該地區(qū)目前已完成的最深基坑之一。本基坑于2011年7月開工，2012年12月基坑完工，目前該建筑主體工程已完成。在整個基坑施工過程中，支護效果非常理想，基坑監(jiān)測結(jié)果均在可控范圍內(nèi)，確保了城市道路和周邊建筑物等的安全，保護了老城區(qū)的地下水環(huán)境，實踐證明該支護方案經(jīng)濟、安全、合理，產(chǎn)生了良好的社會經(jīng)濟效益，對類似工程的實際應用具有一定的參考意義。

[1] 劉國彬,王衛(wèi)東.基坑工程手冊（第二版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2009.

[2] 高大釗.深基坑工程[M].北京：機械工業(yè)出版社,2002.

[3] JGJ120-99,建筑基坑支護技術規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,1999.

[4] GB50497-2009,建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社,2009.