四川省復雜水文地質條件下基坑支護技術

楊 林

（中冶成都勘察研究總院有限公司，四川 成都 610023）

基坑支護是為了保護周邊環境的安全采取的一些列防護措施，尤其是近些年我國土地資源緊張，基坑工程也不斷的向更深的方向發展。通過不斷的對基坑支護技術的研究，不但能夠確保安全施工，而且也能避免事故的發生。本文以實例為基礎，細致的分析了高回填地區的基坑支護技術。

1 工程概況

南充市順慶區某在建工程場規劃用地面積208601m2，呈長方形布置，長約500m，寬200m。設兩層地下室（局部一層地下室）。場地地下室范圍西南側距瀠華大道約70m，東南側距在建綠地項目約80m，東北側為規劃項目，距國道212約370m。經勘查沒有其他重要管線與建筑物受到基坑開挖的影響。

圖1 項目效果圖

2 工程地質及水文地質條件

2.1 工程地質條件

本項目場地地層由上至下分別為：新近人工填土層（Q4ml）雜填土、素填土，耕土，第四系全新統坡洪積粉質粘土，下伏侏羅系上統遂寧組（J3sn）砂質泥巖。對開挖地層的巖土分布與結構特征分析可知：

填土層：紫紅色、灰褐色，稍濕～干燥，松散。成份主要為泥巖碎塊石，粒徑10mm～250mm，含量約占60～70%，填充物為粘性土，回填時間約為1～2年，結構松散，場地普遍分布，層厚0.6-19.1m。耕土：褐灰色，松散，稍濕，主要以粉質粘土為主，含植物根系及有機質，結構松散，分布于場地坡頂地段。層厚0.5-0.8m。粉質粘土：褐灰色、褐黃色，很濕、軟塑狀態，切面稍有光澤，無搖振反應，干強度、韌性中等。該層分布于場地坡谷地段，層厚0.7-10.8m。高等風化砂質泥巖：該結構礦物多破碎，裂隙發達，巖芯表現為土狀、以碎塊為主，礦物特性大大降低，局部地段受側向風化影響，厚度較大，厚度1.1～3.3m。中等風化砂質泥巖：巖石相對較完整，裂隙發育較差，部分裂隙面浸染暗黑色、暗褐色鐵、錳質氧化物，巖芯呈短柱狀、柱狀，巖性相對較硬，砂質泥巖具有遇水軟化，失水易崩解的特性。

2.2 復雜水文地質條件

場地地下水主要包括上層滯水和基巖裂隙水，場地中部原始地貌普遍為坡地及溝谷地段，地表水主要匯集該地段（水溝、水田等），地下水較豐富，水量變化較大，主要受季節降雨影響；上層滯水和基巖裂隙水主要由大氣降水補給，上層滯水主要賦存于場地素填土、粉質粘土層內，基巖裂隙水主要賦存于強風化基巖及中風化基巖層內，無統一穩定水位，裂隙的發育狀況往往決定了水量的高低，此外水量還受裂隙面充填特征與裂縫連通性等因素影響，但水量往往不大。由于重力作用，水最終沿著基巖面與裂隙向下滲透，到達地下徑流所在的較低位置；滯水位于表層時往往通過蒸發的形式流失掉。填土地下水滲透系數可按K=5m/d采用，粉質粘土地下水滲透系數可按K=0.1m/d采用。

3 基坑支護設計

圖2 基坑平面圖

3.1 總體方案設計

本項目基坑最深處為自然地面下-15.35m，基坑安全等級為一級。項目除西北側外其余三側均無重要建（構）筑物，具有放坡條件。基基坑上口距在建項目出口實際可用距離僅15m，且本側地段為高回填區域，最高回填深度達16m，是本項目基坑支護的關鍵區域。

按照安全、經濟、合理原則，結合場地周邊條件，本次基坑支護西北側采用雙排樁+主動區土體花管注漿加固的支護體系，基坑頂部設置截水溝、底部設置排水溝。

3.2 排樁支護設計

基坑西北側采用雙排樁支護，雙排樁樁徑1.5m，樁間距2.0m，樁排距4.0m。樁頂設置冠梁，冠梁尺寸1.5m*1.0m，排間設置連梁，連梁尺寸1.5m*1.0m。

3.3 土體花管注漿加固設計

雙排樁排間及后排樁樁后素填土層采用花管注漿加固(處理深度進入粘性土層0.5m)，注漿孔采用正方形布置，采用HM90-A型風動潛孔鉆機引孔，成孔孔徑150mm,間距1.5X1.5m，注漿采用水灰比為1:1的水泥漿，注漿壓力宜為0.2～0.5MPa。注漿漿液材料為P.O 42.5R普通硅酸鹽水泥漿，水灰比宜為0.8～1.2，每延米注漿量需≥300kg。

3.4 截、排水溝，集水井

截、排水溝及集水井采用C20商品混凝土支模澆筑。集水井沿截、排水溝每50米在坑頂、坑底分別設置，井內積水采用水泵及時抽排。

圖3 地表沉降圖圖四位移包絡圖

4 施工技術要求

4.1 支護樁施工技術要求

在鉆孔灌注施工前期，首先應避免不明管線出現在施工范圍，因此應落實交通的疏散與管線的改遷工作。支護樁的施工作業時，應保證放線的準確性，保證放線嚴格遵守相關線路圖與支護樁的平面圖的要求。在施工過程中應對支護樁的垂直度、樁位偏差與施工精度進行校準，確保滿足設計規范。支護樁要滿足預期要求，就應達到下述指標：樁位偏差與鋼筋籠長度偏差不超過100mm；鋼筋籠箍筋間距偏差不超過20mm；鋼筋籠直徑偏差與主筋間距偏差不超過10mm；樁身垂直度偏差不超過0.4%。混凝土澆筑過程中，應確保灌高高度超出0.5m以上；冠梁澆筑施工之前，應先對樁頂的積水、殘渣與浮土等雜質進行清理，鑿毛清洗要與設計標高保持一致。鉆孔灌注樁沉渣厚度：前排樁沉渣厚度不大于50mm，后排樁沉渣厚度不大于100mm。

4.2 土體花管注漿加固施工技術要求

土體花管注漿加固施工過程中，應保證孔位偏差不超出100 mm，定位后鉆桿的入射角度偏差應不超過1°。實際施工中鉆機受到地層的影響較大，因此每鉆進一段，應進行檢查糾偏，對鉆機的壓力與鉆速等進行調整，鉆孔過程中應避免串漿，等一序孔注漿待凝后再進行二序孔的鉆孔施工。鉆孔垂直度偏差不大于1%，鉆孔深度應預留20cm超深。注漿花管上部1/3長度范圍內不允許出現鉆孔作業，其余2/3范圍內與鋼管軸線間距保持50cm、徑向90°旋轉鉆10 mm的孔，上下注漿孔間距保持50 cm，底部注漿孔與花管底部軸線間距保持25 cm。為避免鋼花管下放施工時漿眼被泥沙堵住，應臨時使用塑料膠帶進行封堵，下放到達指定位置時，膠帶受加壓注漿與水浸泡后影響粘性降低最終破裂，實現注漿到土層的滲透。為達到質量要求，水泥的強度等級應大于P.O42.5 MPa，水泥應妥善保管，避免受潮結塊。灌漿3～7d后進行鉆孔取芯檢查，一般采用鉆機提升采取成功率，鉆進尺不超出2.5 m，芯樣裝箱前進行統一編號，對芯樣抗壓強度與固結完整性進行預檢。

5 基坑監測的要求

每個基坑的基準點應不小于3個，還應保證其穩固可靠性；工作基點布設位置根據現場實際情況決定，應選在變形區以外、不受施工破壞的穩固位置；施工期間，應保證基準點與工作基點得到有效保護；監測期間，著重對工作基點的穩定性進行定期檢查。在基坑工程與地下工程的施工全過程都應采取檢測措施，監測頻率結合基坑工程等級、基坑及地下工程的不同施工階段以及周邊環境、自然條件的變化等因素進行設定。如果監測值處于穩定范圍，監測頻率可以適當調低；遇有特殊情況，應加強監測，提高監測頻率；當有危險事故征兆時，應實時跟蹤監測。

本工程監測警戒值：雙排樁樁頂水平位移最大值30mm，每天發展不得超過3mm；樁頂豎向位移最大值20mm，每天發展不得超過3mm。

根據基坑監測報告，基坑變形在規范允許范圍內。

6 結語

本項目基坑存在平面尺寸大，深度深，地處于新進回填區域，周邊環境復雜等特點，在滿足安全前提下，采用雙排樁+主動區土體花管注漿加固的支護體系，有效的控制了狀體變形、地面沉降，且取得了較好的工期及經濟效果。