巖土工程中深基坑的支護問題及對策研究

駱東明

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局二總隊，貴州 六盤水 553000）

巖土工程施工中，經常會開挖深基坑，深基坑能否保持穩定直接影響施工安全，在實際工程中，應根據地質和地層條件，制定有效的支護措施，同時根據支護存在的問題，采取有效解決對策。

1 深基坑支護方案

以深基坑周圍自然環境情況為依據，將整平后地面標高確定為3.50m、5.50m和4.00m，而基坑底部標高在-6.000m～1.300m范圍內，實際開挖深度在2.20m～10.50m范圍內。結合基坑的開挖施工深度、現有放坡空間及地層條件，把整個基坑分成13個不同的單元。基坑支護方法主要為在放坡基礎上設置土釘墻，部分基坑單元設置樁錨體系與雙排樁。

基坑邊坡表面按1.5m的橫、縱向間隔級距離布置土釘，然后按照1∶1～1∶0.5的坡率進行放坡。邊坡表面掛設鋼筋網，并噴射強度等級為C20的混凝土進行護面，其厚度按80mm嚴格控制。對于樁錨支護方案，其對應的基坑單元為3#單元，挖深6.4m，沒有放坡的施工空間，故采用這一方法，樁體直徑和間距分別為800mm、1.2m，布置一道錨桿；對于雙排樁支護方案，其對應的基坑單元為13#單元，挖深9.5m，同樣沒有放坡的施工空間且受地下水影響，故采用這一方法。現圍繞本工程實際情況，對其深基坑支護過程中的主要問題和解決對策進行如下分析。

2 深基坑支護主要問題與解決對策

（1）地下水的控制。因擬建場地以北和以西均為人工水系，相距最近處只有6m，同時①層土為大量的建筑垃圾，還夾有大塊碎石，具有很強的滲透性，使得地下水始終處在隨時補給的實際狀態，單一采用降水方案無法達到預期控制效果，應在降水的基礎上進行止水帷幕施工，同時在基坑中布置降水井，于開挖施工前做好預降水。以土層性質為依據，設計將止水帷幕確定為高壓旋噴樁，樁徑和樁間距分別按1200mm、1000mm控制，單位長度樁體的水泥用量應達到550kg以上，且樁端必須進入到持力層至少1.0m，利用三重管法進行施工[1]。

結合施工現場的實際反饋信息，在與人工水系相距較近的部位，產生較為嚴重的漏漿現象，但不返漿，而其它部位的實際施工狀況尚好。通過與工程各參與方的積極協商，采用在漏漿處減慢提升速度與降低噴射壓力，同時向漿液中適量添加水玻璃的方法來解決漏漿。從實踐效果來看，以上堵漏措施合理可行，對基坑進行開挖以后，經檢查未發現滲漏點。

（2）旋噴樁施工引孔。在施作旋噴樁時，一般按以下工序進行：鉆孔→放入噴射管→注漿→提升噴射管→將樁機移到下一個樁位開始施工。因填土的成分十分復雜，以建筑垃圾居多，還夾有很多的大塊碎石，成孔之后容易發生塌孔。對此，以地層的特點為依據，在施工中引用中風壓潛孔鉆機偏心潛孔錘套管跟進方法，將孔徑確定為100mm，在取出套管以前，放入軟管；把套管取出后，軟管保留在原位，同時使軟管所處深度不小于填土層，以充分發揮保護孔壁的作用，之后再將噴漿管放入，因軟管外壁較薄容易脆斷，所以在噴漿時必須對壓力進行嚴格控制，如果壓力過小，將無法達到應有效果，而當壓力過大時，會使軟管破裂[2]。

（3）地面開裂。支護樁施工中，經現場檢查發現，與樁外側相距5m左右的位置產生開裂，縫寬可以達到15mm左右，部分圍墻的錯斷超過20mm。此時樁身施工大致完成，通過技術人員研究，確定其開裂原因主要為填土受水流沖刷作用，大量細顆粒被水流帶走，產生空隙通道和空洞，而且施工采用沖孔法，振動較大，使地面產生裂縫。然而，因樁身的施工已經完成，并且支護單元為單排錨桿，同時錨固段處在巖石層，所以現有裂縫并不能對結構整體安全性造成太大影響。因此只需要進行簡單的封堵即可。之后從相關監測資料可以看出，經封堵處理后的裂縫，無明顯發展跡象，說明封堵效果良好。

（4）水流倒灌。如前所述，擬建場地以北和以西均為人工水系，且填土層的厚度相對較大，其成分也十分復雜，樁錨施工中，錨桿可能從止水層中穿過直接進入到填土層當中，因填土具有滲水性，且水流持續補給，所以可能使水系中水倒灌進基坑。因受到滲透力持續作用，在填土中含有的細顆粒將被攜帶走，導致錨桿孔洞越來越大，使止水措施失去效果，引發支護安全事故。針對這一問題，決定在支護單元增設一排錨桿，同時把錨桿的實際標高控制在1.000m左右；而基坑中13#單元設置雙排樁，其直徑、間距和排距分別按600mm、1.0m、1.8m嚴格控制，要求嵌固深度達到4.0m以上，同時在1.500m的標高處增設錨桿，使錨桿都處于水系平面以上，以此從本質上防止水流倒灌。

（5）土釘和錨桿孔成孔難度大。因填土層十分復雜，當傳統工藝難以奏效時，可采用擊入式注漿花管土釘，其管徑為48mm，管壁厚度為3mm，按300mm的間隔距離布置。花管的周圍應設置直徑為10mm的小孔，用倒刺進行保護，防止被堵，采用沖擊的方法將其打入。注漿時，將壓力控制在0.5MPa，單位長度樁體的水泥用量應達到50kg以上。

考慮到錨桿孔的深度可以達到18m左右，要穿過厚度為7.5m的填土層，此層基本上和水系相貫通，利用回轉鉆進難以進行，對此應改用上述提到的中風壓潛孔鉆機偏心潛孔錘套管跟進方法，但實際效果也不夠理想，即鉆進時如果遇到塊石，將發生很大的漂移，導致鉆桿和套管的軸線產生很大偏離，當深度達到一定值后，將使鉆桿被卡死。對此，利用可實現自鉆功能的中空注漿錨桿開展鉆孔試驗，通過試驗可知：首個鉆孔利用形狀為三角形的鉆頭進行直接成孔，其直徑為127mm，在鉆進到5.7m后突遇大塊碎石，此時無法繼續鉆進；第二個鉆孔仍使用形狀為三角形的鉆頭進行直接成孔，其直徑為127mm，對回填土段進行鉆進時，單位長度造孔所需時間在2min左右；依然對首個鉆孔利用形狀為圓形的鉆頭進行直接成孔，其直徑為110mm，對回填土段進行鉆進時，單位長度造孔所需時間在5min左右，順利從堅硬石層中穿過。可見，盡管三角形鉆頭具有很高的效率，但很難從堅硬地層中穿過，所以當存在堅硬巖石層時，應優先考慮圓形鉆頭。

3 結語

綜上所述，本工程基坑支護情況較為復雜，在實際工作中，應對所有存在的問題進行認真分析，并準確把握各項地質情況，同時制定合理有效的措施，保證基坑支護施工順利完成。