多種基坑支護方法在某管廊項目中的綜合應用

司建波 張彥飛 張紅才

(1.陜西隆岳地基基礎工程有限公司，陜西 西安 710065； 2.西安建筑科技大學，陜西 西安 710055)

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多種基坑支護方法在某管廊項目中的綜合應用

司建波1張彥飛1張紅才2*

(1.陜西隆岳地基基礎工程有限公司，陜西 西安 710065； 2.西安建筑科技大學，陜西 西安 710055)

結合西安市某管廊項目的工程地質條件，確定了排樁、錨索、南側坑壁全線素噴的支護方案，并闡述了方案的施工要求及實施方法，保證了坑壁的整體穩定性，避免了裂縫與土體局部滑動等現象。

管廊，基坑，支護樁，錨索，土釘墻

隨著城市市區范圍的拓寬，向下可以發展地鐵、地下商城、地下綜合管線等，向上則是摩天大樓、辦公建筑群等。這兩種城市發展方式無一例外，都需要開挖大型深基坑，以維持上部結構的安全穩定等。我國的深基坑發展開始于20世紀80年代，從剛開始的4 m基坑到目前北京正在建設的“中國尊”40 m深基坑(高約528 m，完工后將成為北京市第一高樓)，地下8層，為世界之最。深度雖然只增加了30多米，但其施工難度、技術措施卻是成倍增長。另外，大多數常見的高層住宅，基坑深度也維持在10 m左右，仍然是一項艱巨的工程。從眾多基坑項目施工中可以發現，我國的基坑施工目前存在以下特點：基坑深度逐漸增加、工程地質條件不可選擇、基坑周圍環境異常復雜等[1]。因此，在條件復雜多變的深基坑施工時，必須采取一定的支護方案，加強周邊土體的穩定，確保基坑的安全施工。

1 工程概況

西安市某管廊項目原為寬10 m，深約5 m的污水溝河道，現改建為地下綜合管廊采用四艙設計，上層過水、下部管線。全長約3 km，上部寬約13 m，下部寬約6 m。管廊廊頂覆土厚度一般地段為3.05 m，廊底埋深一般地段為7.0 m，交叉節點處埋深約12 m，總體基坑開挖深度約7 m～12 m。

支護方案(由東向西)為：K0+0～K1+570段基坑開挖深度7.0 m～8.6 m，北側采用放坡開挖，上部2.6 m按1∶1坡率、下部按1∶0.3坡率，馬道寬2 m。南側由于道路紅線限制，且臨建筑物，采用鋼筋混凝土灌注樁懸臂支護。

K1+570～K3+0段基坑開挖深度10 m～12 m，北側采用土釘墻支護，上部4 m按1∶1.5坡率、下部按1∶0.4坡率，馬道寬2 m。南側由于道路紅線限制，且臨建筑物，采用鋼筋混凝土懸臂灌注樁加一道預應力錨索支護，側壁土表面鋪設鋼筋網片素噴混凝土。

2 工程地質條件

該場地位于西安市皂河兩岸Ⅰ級階地，地形較為平坦，局部區段堆有建筑垃圾和未拆除的建筑物基礎。場地地層自上而下分別為素填土、雜填土、黃土狀粉質粘土、中細砂、黃土、古土壤、粉質粘土等。其中，上部素填土和雜填土層厚0.5 m～8 m,主要成分為磚塊、混凝土碎石塊等建筑垃圾以及生活垃圾；中部黃土狀粉質粘土層含有較多水分，在管廊沿線分布連續，層位穩定；下部砂層較厚，呈透鏡體，且由于原污水河道的影響，該層含水較多，該層層厚0.5 m～4.3 m；下部其他土層，性質較為穩定，不會對排樁產生不利影響。

從以上土層分布狀況可以看出，該場地地層狀況復雜，由于是在原污水河道的基礎上修建新的管廊，所以地下存在較厚的砂層，極易影響坑壁的安全穩定。綜合土層以及北側居民小區住宅、南側城市交通要道等因素，按照規范要求[2]最終設計為排樁、錨索，南側坑壁全線素噴的支護方案。

3 支護方案

3.1 K0+0～K1+570段采用排樁+掛網素噴方案

1)支護樁施工要求。

支護樁樁徑800 mm，樁間距1.5 m，旋挖鉆機機械成孔。其中樁身、冠梁采用C30混凝土，箍筋HPB300，主筋HRB400；冠梁尺寸1.0 m×0.8 m。支護樁應隔兩根樁跳倉法施工，混凝土達到初凝且48 h后方可施工相鄰樁；施工注意控制鉆進速度，防治孔內坍塌和孔斜；必要時應采取護壁措施防止縮孔。

2)噴射混凝土要求。

a.放坡開挖坡面及排樁支護樁間噴射石屑混凝土面層厚度80 mm；土釘墻噴射混凝土石屑混凝土面層厚度80 mm。噴射砂漿配合比應通過試驗確定。

b.鋼筋網片選用@50×50規格成品菱形鋼板網；鋼板網片鋪設時每邊的搭接長度不應少于200 mm。

c.土釘墻面層鋼板網固定方法：根據土釘豎向間距采用2根14 HRB400水平加強筋和按1.5 m水平間距采用1根14 HRB400豎向加強筋固定。

d.支護樁間鋼板網固定按1.5 m豎向間距，于鋼板網外側設置2根14 HRB400通長橫向拉筋，與各支護樁連接，橫向拉筋與支護樁主筋焊接牢固。

e.噴射混凝土面層時，從底部向上噴射，噴頭垂直于面層，距離保持0.8 m～1.5 m。

f.混凝土噴射完成后2 h，應灑水養護，保持混凝土濕潤，養護時間根據氣溫確定宜為3 d～5 d。

3.2 K1+570～K3+0段采用排樁、錨索、土釘墻以及掛網素噴方案

1)錨索施工要求。

a.錨孔定位偏差不宜大于20 mm；錨孔偏斜度不應大于2%；鉆孔深度應超過錨桿設計長度不小于0.5 m；錨索成孔直徑不小于設計孔徑150 mm。鉆孔完畢后使用高壓空氣(風壓0.2 MPa～0.4 MPa)將孔內的沉渣碎屑等全部清除出孔外，以免降低錨固體與孔壁巖土體的粘結強度；成孔后應及時安裝錨索并注漿。

b.錨索錨筋材料采用直徑12.7 mm高強度低松弛預應力鋼絞線(1×7標準型，抗拉強度標準值fptk=1 860 N/mm2)。宜采用無粘結鋼絞線，錨固段應平直并采取除銹、除油措施；若為粘結鋼絞線，則自由段除銹、刷瀝青船底漆和瀝青玻纖布纏裹兩層，然后外套PVC軟管，該PVC軟管應具有一定的厚度、柔度及抗老化性能；PVC管內注滿黃油，自由段與土層間空隙應注滿水泥砂漿。

c.錨索下料長度為：錨固段+自由段+1.5 m外露張拉段。

d.錨孔灌漿采用孔底返漿法、一次壓力注漿工藝。注漿采用水泥砂漿，注漿壓力0.6 MPa～0.8 MPa，直至錨孔孔口溢出漿液方可停止注漿，注漿后漿液面下降時進行孔口補漿；注漿管采用A40 mm PVC管制作，要能承受1 MPa的壓力。

e.注漿采用M30水泥砂漿，注漿體28 d無側限抗壓強度不小于20 MPa，漿液水灰比按照強度控制，灰砂比為1∶1，水灰比0.4～0.45。

f.錨索錨具采用OVM型或符合其技術要求的其他錨具。

g.待錨固段漿體強度達到20 MPa，且支護樁達到設計強度80%以上時，再對錨索進行張拉鎖定。

2)土釘墻施工要求。

a.土釘成孔直徑110 mm，梅花形布置，一般入射角15°。

b.邊坡易局部坍塌時，先進行超前支護，在坡腳砸入短鋼筋或鋼管，先噴設一層混凝土，再進行土釘成孔施工。

c.土釘組裝前應進行除銹操作，其外端通過焊接“L”形釘頭筋，與相鄰的兩根水平加強筋焊接，進而與鋼筋網片連接。

d.土釘孔內采用低壓注漿(0.4 MPa～0.6 MPa)，注漿材料采用灰砂比1∶1～1∶2、水灰比0.40～0.45的水泥砂漿(細砂)。使注漿導管緩慢進入孔內，且距孔底不超過200 mm后開始注漿，緩滿拔出導管且漿液充滿至孔口，用濕粘土封堵孔口，嚴密搗實，再以0.8 MPa～2 MPa的壓力進行補灌，要穩壓3 min～5 min注漿才能結束。

e.注漿體終凝前，不得錘擊、碰撞土釘桿體，以免漿體未凝固穩定，提前破壞。

4 結語

1)從施工現場的監測可以得出，坑壁整體穩定，沒有出現裂縫、土體局部滑動等現象。

2)實踐證明，采用排樁、土釘與錨索聯合支護結構起到了更好的作用，排樁維持下部土體穩定、避免砂層坍塌，提供整個土體穩定的基礎，錨索、土釘維持基坑上部土體墻壁穩定，三者相互補充，成為一個整體。

3)在施工期間，基坑南側的道路維持穩定，車輛正常行駛，未受到影響；北側建筑物也未發生沉降等其他異常。因此，該方案對于類似工程有很好的借鑒作用。

[1] 賀 晨.基坑支護方案的優化設計及施工過程受力變形特性研究[D]．長沙：中南大學，2011.

[2] GB 50007—2011，建筑地基基礎設計規范[S].

Comprehensive application of various foundation support methods in the pipe rack project

Si Jianbo1Zhang Yanfei1Zhang Hongcai2*

(1.Shannxi Longyue Foundation Engineering Co., Ltd, Xi’an 710065, China;2.Xi’an University of Building Science & Technology, Xi’an 710055, China)

Combining with the pipe rack project engineering geology conditions in Xi’an city, the paper determines the support scheme of drainage pile, anchor cable and southern pit wall plain spraying, describes the scheme construction demands and implementation methods, and guarantees the integral stability of the pit wall and avoids cracks and local soil sliding and other phenomenon.

pipe rack, foundation, support pile, anchor cable, soil nailing wall

1009-6825(2017)12-0061-02

2017-02-17

司建波(1969- )，男，碩士，經濟師，工程師

張紅才(1992- )，男，在讀碩士

TU463

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