深基坑支護技術在鹽北河閘站工程中的應用

潘 根 孝

(杭州水利水電勘測設計院有限公司，浙江 杭州 310000)

1 工程概況

鹽北河閘站工程布置在鹽北河與鹽平塘交叉口的河浜處，泵站設計排澇流量10 m3/s，兼顧引水10 m3/s，共安裝2臺1400SGZ-125D型雙向潛水貫流泵。排水閘緊鄰泵站并排布置，為一塊整底板，水閘共1孔，單孔凈寬6 m。本工程緊鄰恒峰工具股份有限公司廠房，不具備大開挖施工條件，工程采用鉆孔灌注樁+止水帷幕結合鋼管支撐技術。

建筑規模：水閘基礎平面尺寸23.6 m×17.5 m。

基礎形式：采用φ80 cm灌注樁基礎，⑥-2b重粉質壤土為灌注樁持力層，混凝土板基礎。

基坑規模：基坑面積：956.40 m2，總延長米：53.7 m，基坑形狀大致呈長方形。

地面標高按現場現狀高程取值，河道北側空曠場地85高程+3.43 m～+4.23 m，河道南側(恒峰工具股份有限公司)地面85高程+3.50 m，河道底實測高程-2.07 m～-1.00 m。

基礎底板面標高-3.70 m～-2.90 m/-1.84 m，底板厚1 200 mm，基礎墊層統一考慮100 mm，底板墊層底標高-5.00 m～-4.20 m/-3.14 m。

開挖底標高按底板墊層底控制，其中河道北側基坑開挖深度為7.63 m～8.33 m；河道南側基坑開挖深度為6.64 mm，河道范圍基坑相對河道底開挖深度為1.27 m～2.34 m。

2 周邊環境

擬建水閘位置南北向橫跨鹽北河河道，河道北側空地，南側為恒峰工具股份有限公司，西側、東側現狀為河道。

基坑北側：項目北側現狀空地，地面85高程3.43 m～4.23 m。

基坑南側：南側緊鄰恒峰工具股份有限公司廠房(層高為2層)，與本項目圍護邊線最小垂直距離為3.70 m左右，廠房采用鉆孔灌注基礎，廠房地面85高程2.56 m～3.43 m。廠房鄰本項目側為河道擋墻。

基坑西側、東側：鹽北河(河水東西走向)，南北側石砌河坎線。河道底實測85高程-2.07 m～-1.00 m。

基坑與周邊環境距離詳見周邊環境總圖，除南側外周邊環境相對較好，整個場地地勢平緩，形狀較規則，重點注意施工期間南側廠房保護。

3 工程地質條件

根據地質資料，擬建場地地表下對基坑有影響的土層如下：

第①-2b層：重粉質壤土，局部為粘土，灰黃色，軟可塑，層理發育，層間夾有薄層粉砂。

第②-2層：淤泥質重粉質壤土夾粘土,灰色，流塑，星散狀分布有機質團塊。

第③-2層：淤泥質重粉質壤土夾粘土，灰色，流塑，呈鱗片狀，夾有少量粉砂團塊。

第④-2層：重粉質壤土，局部為粉質粘土，灰黃色，硬可塑，局部軟可塑，層理發育，層間夾有薄層粉砂。

第⑤-2層：輕粉質壤土夾粉砂，藍灰色，黃灰色，中密，局部密實，層底砂粒含量較高，局部相變為粉砂。

第⑥-1b層：粉質粘土，灰黃色，硬可塑，局部硬塑，層理發育，層間夾有薄層粉砂。

場地土層的基坑支護設計參數如表1所示。

4 水文地質條件

勘察區地下水埋藏較淺，為孔隙型潛水，主要賦存于上部①-1層填土，①-2層飽和重粉質壤土，②，③層軟土及⑤層輕粉質壤土層中，勘察期間測得陸上鉆孔內地下水位埋深在0.50 m～1.70 m之間，水位高程為1.43 m～2.04 m；勘察期間河道水位高程為1.20 m～1.90 m。場地中上部以重粉質壤土及厚層軟土為主，透水性差，系隔水層。

表1 工程地質參數表

地下水為主要接受大氣降水和地表水滲入補給的孔隙潛水。地下水位主要受季節性影響，特別在雨季、臺風暴雨期，地下水位升高，變化較大，一般為0.5 m～2.0 m；一般情況下兩岸水位略高于臨近河流，以向河流排泄。地下水位受其他水文因素(如河流、湖泊)、地質因素(地質構造)、人為因素(開采、回灌)等的影響較小。

5 圍護方案分析和選擇

5.1 圍護方案比較

單體地下結構基坑開挖深度較深，約6.64 m～8.33 m，基坑開挖需重點進行南側沉降變形控制(重點保護的南側的恒峰工具股份有限公司)；北側現狀為空地，有利于本基坑的開挖施工，基坑開挖對變形無特殊要求。

場地開挖范圍內地層以淤泥質土層為主。該層土土質極軟，具觸變性、流變性、低強度、高壓縮性，是本工程基坑開挖的主要影響土層。該層土對圍護結構的內力、變形和穩定較為不利。因此，必須選擇一種確保安全、有成熟設計與施工經驗的基坑圍護方案，以保證基坑施工安全，坑底、坑壁穩定。根據現場情況，在確保基坑工程施工安全的前提下，為方便施工、加快進度及應業主要求，經過對多種方案分析和比較，確定基坑南北側采用鉆孔灌注樁+鋼管支撐，水泥攪拌樁擋土止水；基坑東西側采用自然放坡。

沿基坑兩側主要采用鉆孔灌注樁(D100@120 cm、樁長20 m)進行圍護，在恒峰工具股份有限公司廠房側設置止水帷幕，采用D60@50攪拌樁止水，1.50 m標高設水平臨時鋼管支撐梁系統(φ609×16 mm)。

圖1為圍護結構平面布置圖；圖2為鉆孔灌注樁+內支撐結構圖。

5.2 圍護施工順序

第一階段：整平場地，開挖溝槽，清除混凝土地面等障礙物，定位放線、地面硬化和基坑周邊排水溝設置。河道位置設置臨時圍堰。

第二階段：施工鉆孔灌注樁，及水泥攪拌樁止水樁，養護達到設計強度。

第三階段：坑內挖土。

1)開挖至相應標高施工壓頂梁。

2)壓頂梁養護達到設計強度，挖土至支撐底，拼裝鋼管支撐。按分層分段、對稱開挖、嚴禁超挖原則，開挖至坑底標高。

3)施工水閘底板基礎及素混凝土底板換撐帶，待結構混凝土達到設計強度。

4)拆除鋼支撐。

5)繼續向上水閘結構施工。

6 結語

鉆孔灌注樁+止水帷幕結合內支撐由于工藝成熟，圍護結構既能擋土又能防水；施工設備輕便，方法簡單，對場地適應性強，無需大型、復雜設備，施工占用場地小；具有較大的剛度、變形較小等特點。所以在深基坑支護中得到了廣泛的應用。本工程基坑開挖深度較深，約6.64 m～8.33 m，采用鉆孔灌注樁+鋼管支撐，水泥攪拌樁擋土止水，充分利用其優點，使基坑系統的強度及穩定性得到有效保證，保護周圍環境(恒峰工具股份有限公司廠房)的安全，位移及沉降均控制在規范許可范圍之內。同時圍護結構造價低，經濟性好，對類似基坑工程有很好的借鑒作用。

參考文獻:

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[2] JGJ 120—2012，建筑基坑支護技術規程[S].

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