淺談基坑支護工程的加固方法

馬 健

（廣東省水文地質大隊，廣東廣州510510）

1 概述

隨著城市基礎建設的發展，對地下空間的利用越來越重要，相應的在各種復雜地質條件下的基坑支護工程變的很困難，在開挖施工過程中可能會出現止水樁漏水、支護結構變形破壞、周邊道路開裂等現象；為保證基坑穩定性，需采取一些加固方法控制基坑變形破壞，本文依據基坑支護的原理，以廣東省某處的基坑工程為例，對預應力錨索、鋼管樁等在基坑加固中的應用進行了分析研究。

2 工程概況

廣東省某商業項目擬建1～2層地下室，場地西北側均為市政道路，基坑邊線距用地紅線約3.3～5.0m，紅線外為人行道及綠化帶；場地東南側為空地，基坑邊線距用地紅線約10.0～15.0m。基坑周長約835m，開挖深度為3.90～8.90m?；娱_挖深度范圍主要為①-1素填土層、②-1粉質粘土層、②-2淤泥質土層、③殘積粉質粘土層等，各巖土層主要設計參數見表1。

表1 基坑支護設計各巖土層建議參數表

3 基坑原支護方案

基坑支護采用如下支護方案：南側一層地下室范圍采用放坡+掛網噴砼的支護方式，北側二層地下室范圍采用放坡+土釘+攪拌樁止水帷幕+坑內加固土的支護方式，一層與二層地下室過度段采用放坡+掛網噴砼的支護方式?；又ёo平面布置圖見圖1。

現在主要分析基坑西側靠近市政道路的2-2剖面的支護型式，此剖面為2層地下室，開挖深度為8.90m，坑頂人行道路基垂直下去0.5m再采用1∶0.5放坡2.60m，上部垂直加放坡的總深度為3.10m，平臺寬度1.3m，平臺上采用2排攪拌樁為?550@400做止水帷幕，并插入16號工字鋼增加豎向剛度并控制坑頂變形，攪拌樁需穿過淤泥層進入不透水層至少1m，并在坑底設置4.95m寬的?550@400攪拌樁的坑內加固土，加固土樁長5m，共設置6排的土釘（錨管），具體見表2，剖面具體支護型式見圖2。

4 基坑監測變形數據

2-2剖面雖然設計了攪拌樁+土釘+坑內加固的支護型式，但基坑底有近10m厚的淤泥質土層，坑內加固土未穿過淤泥質土層，對控制基坑變形效果較小，雖然土釘部分布置在粉質粘土中，但整體在填土及淤泥質土中能提供的抗拔力有限，并由于基坑底淤泥層太厚，基坑側面土體可能在外部降雨，雨水滲透沖刷及坡頂道路車輛動荷載等因素下，導致基坑變形開裂；短時間內此基坑支護是相對穩定安全的，但隨著基坑開挖到第五排土釘即基坑深度為5.4m時，監測數據顯示2-2剖面基坑頂的W31監測點水平位移累積量為25.1mm，已經接近報警值；開挖到基坑底，基坑頂的水平位移量突然激增，位移速度最大到達13.6mm/d，坑頂的水平位移累積量已經超過控制值35mm，到達40.6mm；坑頂D7監測點道路累積沉降量由26.2mm增加到32.3mm，見圖4；僅2d時間2-2剖面外市政道路上裂縫寬度局部增大到1cm，延伸長度約30m，基坑緊急采用砂包及填土回填，回填至離坑頂3m處，場地停止施工，基坑監測圖見圖3。

圖1 基坑支護平面布置圖

表2 2-2剖面土釘（錨管）設計數據

圖2 基坑2-2剖面原支護圖

圖3 基坑北側監測圖

圖4 坑頂水平及垂直位移累積值變化圖

5 基坑加固處理方案

根據已有基坑支護方案，分析基坑失穩破壞原因是土釘長度未能穿過淤泥質土層，抗拔力不夠，上部車輛動載及雨水沖刷等因素影響，導致基坑坑頂位移變形逐步增大，坑頂道路不均勻沉降而開裂。后根據基坑計算，采用預應力錨索及鋼管樁來加固原有設計，在放坡位置增加一道錨管，基坑垂直支護第一道土釘調整角度為12°，長度為30m，盡量全部在粉質粘土層中來增大抗拔力，并增多一道預應力錨索3×7?5鋼絞線，抗拔力標準值150kN，鎖定值120kN，長度L=30m，其中自由段6m，錨固段24m，錨索間距@1000mm，錨索與上部土釘錯開布置，入完整微風化巖層4～5m，預應力錨索設置在中間部位能夠很好地控制基坑的側向變形，增加支護結構的整體穩定性。最后在基坑頂設置一道?114×4.5鋼管樁，樁長15m，間距@1000mm，與攪拌樁內工字鋼一起增加基坑的側向剛度，控制基坑頂的變形，具體加固后的支護型式見圖5?；又ёo工程經加固處理后重新開挖施工，后期基坑監測數據趨于穩定，基坑工程順利施工完成。

6 結束語

（1）基坑支護工程應根據不同的工程地質條件及周邊環境采用合適的支護型式，需特別注意淤泥質土、松散砂層等軟弱土層，開挖過程中注意觀察周邊道路及建筑物有無沉降開裂，并實時關注基坑監測數據，當接近報警值時及時通知各方并采取應急處理措施，停止施工、回填反壓等。

圖5 基坑2-2剖面加固處理圖

（2）在基坑支護加固處理中可以增設預應力錨索及鋼管樁等支護型式，并選擇合理位置及間距，可以起到很好地控制變形，穩固基坑的作用。

[1] 王篤禮，華建新，等.工程地質手冊[M].4版.北京：中國建筑工業出版社，2007.

[2] 楊斌，黃強，等.JGJ120-2012建筑基坑支護技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[3] 程良奎，鄭生慶，等.CECS22-2005巖土錨桿(索)技術規程[S].北京：中國計劃出版社，2005.