鉆孔灌注樁與高壓旋噴樁組合結構在深基坑支護中的應用

戴志鋒

廈門海投工程建設有限公司（361000）

0 前言

深基坑支護結構施工是高層建筑地下室施工的重點，鉆孔灌注樁和高壓旋噴樁組合支護技術是目前比較適用的技術，此項技術因其安全性高和經濟適用的特點，在工程中得到廣泛應用。文章結合工程實例，對此項技術進行分析與探討。

1 工程概況

本工程位于廈門市海滄區角嵩路以北、石囷路東側。建筑整體采用管樁設計，分為兩層，一層為地下室。

本工程施工位置在黃海標高8.1m，施工現場的地勢凸凹不平。施工場地東側鄰近海新西路，已經完成公路建設，距離禁用區域為6.5m距離；南側是規劃用地；西側是已經建設完成和正在建設的囷瑤小學教學樓，小學的黃海標高為7.5m，距離禁用地10.5m；北側是自貿城住宅區域。工程一層地下室黃海高程為0.9m，二層地下室黃海標高為-3.15m，與禁用地距離為12m。

2 工程地質、水文地質

工程的地質類型為濱海灘涂地貌，地勢比較低洼，經過人工回填形成形狀地面。工程勘察結果顯示，本工程場地的巖石性質和地層結構為：

1）雜填土：顏色呈灰黑色、灰色、土黃色，局部地段是老房底部地基，含有水泥板結構、混凝土塊、磚塊和碎石等物質，其中水泥板厚15cm、碎石粒徑為0.3～1.5cm，工程地塊下方主要成分是砂石、黏粉顆粒，土質形成期大約為9年左右，呈現松散和潮濕的狀態。

2）粉質黏土：顏色呈現淺黃色或灰黃色，某些地段含有碎礫石，大小為2～4cm，土質比較均衡，略有光澤，干度中等，呈現潮濕并可塑的狀態，某些地段呈現為黏土性質。含礫粉質黏土：顏色呈現為灰黑、灰綠色和灰黃色，主要成分是黏土，并含有粗砂、礫石等成分，還含有少量風華粉砂巖和砂巖，顆粒大小為0.4～3cm，沒有搖振反應，光澤亮麗，干強度呈中等，狀態濕潤可塑。

3）粉砂：顏色呈現為灰白色和灰色，大部分的顆粒在0.085mm大小，并含有黏土填充其中，呈現濕潤松散的狀態。

4）卵石：顏色呈現為青灰色和灰白色，是由周圍的河流沖擊形成。大小為2～7cm，呈現為圓形狀，成分主要是細沙和砂巖，風化程度為中等；含泥量為2%～5%，含沙量為31%～42%，含沙量最高的在卵石頂部，呈現濕潤飽和的狀態。泥質卵石：是在二級階地質形成，顏色呈現為青灰色和灰白色，由于周邊河流沖擊形成，沙和泥的膠結形成；顆粒大小為3～7 cm，某些特別顆粒超過9cm，呈現為圓形，主要成分是細砂巖和砂巖，風化程度呈現為中等；含沙量為9%～21%，含泥量為22%～29%；呈現濕潤飽和狀態。

土質中的含水類型主要有存在于砂石中、泥質卵石和卵石縫隙中的潛水和承壓水，粉砂中的含水量為中等，卵石和泥卵石層的透水性強，所以含水量較大，其主要來源是大氣水和雨水。勘察發現地下水的總體流向是自西向東；地下水位的變化幅度為2m，在近5年內沒有變化。該地段近35年的洪水水位在135m。

3 基坑支護結構設計與優化

3.1 支護方案的確定

此工程屬于老舊城區改造工程，場地內的管道線路沒有明確的圖紙可以參考，施工場地分配混亂，文章就主樓施工地段進行分析，此地段的基坑距離建筑物近，而且此地段的南部距離擋墻也非常近，東側與老舊建筑物相鄰。為了避免基坑開挖對周圍的建筑物產生影響，根據實際的地形和周邊環境，設計出針對不同地段的支護方案：基坑的南側采用土釘墻支護方案，其他部分采用鉆孔灌注樁和高壓旋噴樁組合結構支護方案。

3.2 鉆孔灌注樁支護

鉆孔灌注樁的施工技術成熟、施工難度不高，適合于該項目的深基坑施工支護工程[1]。工程東西方向的基坑深度為6m，使用φ900鉆孔灌注樁，可以嵌入基坑底部7m深的位置；南北基坑深度為8 m，可采用 φ800鉆孔灌注樁，L=14000@1400，可以嵌入9m深的位置，樁端可以深入到卵石層，根據樁端的位置、受力和長度不同，設置不同的鋼筋支持，以滿足不同的承載力需求。

3.3 高壓旋噴樁止水帷幕

由于基坑挖掘的范圍內存在卵石和泥質卵石層，含有豐富的水分，其水分主要來自于大氣水分和地表水的滲透，經測算，該地區的穩定水位在5～8m。水泥攪拌樁在該地段無法使用，而優選方案是鉆孔灌注樁和高壓旋噴樁的結合，樁粗700mm，連接300mm，L=9400@1400，通過支護的搭建，可以有效地組織基坑底部和側面的水分滲透和流沙，從而為基坑中的施工提供了便利條件。

3.4 錨索施

為了保證工程的安全性，減少水平位移，本工程采用預應力錨索，東西索長度為14m，南面地面標高3m處設置錨索，長度為12.3m，水平夾角為36°。

3.5 冠梁、腰梁施工

深基坑的周圍設置9000mm×700mm的冠梁，在基坑南面冠梁下3m處設置 400mm×500 mm的腰梁，冠梁和腰梁均采用混凝土澆筑，并與錨索形成固定整體結構。

3.6 土釘墻

經過勘察結果和施工的經濟性考慮，由于基坑背面緊鄰市政道路，土質較好，在保證安全的前提下，采用土釘墻的施工方案。

4 基坑支護工程的施工

本項目的深基坑支護工程技術方案包括：高壓旋噴樁、鉆孔灌注樁、冠梁、錨索、土釘墻，由于受到場地和其他因素影響，需要對各項施工技術進行優先排序，以保證深基坑支護方案順利實施。

5 基坑降排水

坡頂采用混凝土結構并利用水溝節流，有效阻擋滲透和大氣水分流入基坑；深基坑內部需要設置集水井和排水系統，排水溝設置離開邊坡的角度不得小于0.4m；基坑四角都需要設置集水井。

6 現場施工監測的控制

基坑的建設關系到本建筑的安全質量，同時也會對周圍的建筑、道路和城市管網造成影響，因此在施工前需要對周圍的建筑、道路和地下管網進行勘察，并根據勘察結果對深基坑施工制定監測方案，監測方案包括監測點布置、監測報警值、監測項目、監測精度要求和工序管理等。本工程開挖期間在深基坑周邊設置了14個監測點，對深基坑周圍的建筑沉降值進行檢測，通過埋設斜側管檢測維護樁的應力；設置2個地下水位檢測點，檢測周圍水位的變化。各種檢測結果表明，深基坑的建設沒有對周圍建筑產生影響，工程可以安全施工。

7 結語

項目采用鉆孔灌注樁和高壓旋噴樁組合結構的深基坑支護方案，有效地保證了周邊建筑的安全，在極端天氣中也能夠保證工程施工質量，為深基坑建設提供了可靠的支護，該項技術具有穩定性好、防滲漏和施工安全的特點，為深基坑施工創造了安全、干燥的施工環境，而且施工成本相對較低，值得在建筑行業推廣使用。