深基坑支護技術在土建施工中的應用研究

沈 鵬

（武昌工學院，湖北 武漢 430065）

1 土建施工中深基坑支護技術介紹

1.1 旋挖鉆孔樁施工

一般是指由旋挖鉆機施工的樁型，全稱旋挖鉆孔灌注樁，工程上簡稱旋挖樁[1]。通過這種方式，孔內土壤被清除直至達到設計深度。對于高黏性的巖石和土壤層，可以使用干燥或凈水鉆探技術，而無需泥壁保護。對于疏松的地層和有地下水分布的土層，孔壁是不穩定的，應采用靜態泥漿護壁鉆井技術，孔中應帶有泥漿護壁保護或穩定劑以保護墻壁。

1.2 鋼筋籠的制作

使用增強的箍筋綁扎的制做方法，將鋼筋箍安裝在主鋼筋內部，在制造時根據設計位置標記主鋼筋的位置，并用粉筆或油漆在主鋼筋上標記鋼筋箍的位置。強化焊接時，將鋼筋箍與主鋼筋的標記對齊，鋼筋箍之間相互對齊，校正鋼筋箍使其與主鋼筋垂直，并對齊骨架，然后焊接其余部分，鋼筋按上述方法一一進行。吊起鋼筋時，緩慢且垂直地放置主鋼筋籠，以免其與孔壁碰撞。

1.3 土釘墻支護

1.4 地下連續墻技術

地下連續墻是一種非常有價值并應該廣泛推廣和應用的支護技術，其優異的穩定效果提高了房屋建筑的整體性、減少沉降問題、防水防滲漏效果好。但地下連續墻也存在缺點，如果作為臨時擋土結構，成本預算對于其他方法來說更高；在城市施工時，施工廢料處理也是一個問題。

1.5 灌注樁排樁支護技術

灌注樁排樁圍護墻是采用連續的柱列式排列的灌注樁形成了圍護結構。工程中常用的灌注樁排樁的形式有分離式和雙排式。分離式排樁其工藝簡單，建造費用較低，適用于20m 以下的深基坑工程。為增大排樁的整體抗彎剛度和抗側移能力時，增設一排樁，即雙排式。其工藝成熟，易于控制，但圍護時占有空間較大，所以只適用于場地空間充足的深基坑。

1.6 內支撐支護

該支撐是在支撐樁之間具有內部支撐的支撐結構，內部支撐有鋼結構和木結構方式。鋼結構和木結構的內部支撐具有多次旋轉，可回收和再利用的優點。內部支撐結構使用支撐樁固定土壤，內部支撐提供輔助的土壤固持。內部支撐的平面剛度比較大，可以有效地限制土壤向基坑的運動。

2 紅星國際廣場項目工程概況

本工程為紅星國際廣場，位于太原市小店區龍城大街與濱河路交匯處，南至龍城大街，北面為恒大江灣項目工地，西面為規劃道路，東面為人工干渠。

本項目77#地塊內規劃4 號商業、5 號辦公及地下車庫。4 號商業地上3 層，5 號辦公地上24 層，地下車庫為2 層。74#地塊東西長227.746m，南北寬102.05m，現場標高約為780.00m（-0.45m）。基坑開挖最深至767.84m（12.61m，其中集水坑開挖最深至13.71m），開挖深度平均為12.41m。項目總位置平面圖如圖1 所示。

在不考慮從74#地塊倒運過來土方的情況下，77#地塊A、B、C區已開挖至-5m，D 區為現場臨時辦公區，場地標高-1m，如圖2 所示。

圖1 項目總位置平面圖

圖2 77#地塊劃分

2.1 工程特點及難點

（1）本工程基坑屬于深基坑工程，74#地塊基底面積為23484m2，±0.00 標高相對于絕對高程780.45m，開挖至767.84m，77#地塊基底面積為8374m2，±0.00 標高相對于絕對高程780.15m，開挖至770.24m。施工場地臨近汾河，地下水控制及保護是本工程施工重點。

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（2）本工程基坑面積為31858m2，基坑支護采用樁+錨索、放坡土釘墻兩種支護形式，地下水控制采用三軸攪拌樁止水帷幕、管井降水，地基采用后注漿鉆孔灌注樁，地質條件復雜，存在基坑工程施工工序較多、工期緊等難點。

（3）本工程3 號商業單層建筑面積達23000m2，并且層高達5.2m，面積大且人防結構復雜，在內裝飾施工過程中施工工序多，工種交接頻繁，各專業施工隊伍管理困難。

2.2 相關工程做法

（1）施工現場南側基坑采用土釘墻+支護樁支護形式，其余面均采用放坡土釘墻支護形式。1-1 剖土釘墻坡度為1∶0.375，2-2 剖土釘墻坡度為1∶0.43，4-4 剖土釘墻坡度為1∶0.6，傾角10°。第一排土釘設在-1.5m，采用1 根HRB400 鋼筋直徑20mm，水平間距1.2m，豎向間距1.5m，土釘長度6m、6m、4.5m。土釘墻表面掛網200×200 單層雙向鋼筋網噴100mm 厚混凝土，強度等級為C20。1-1 剖土釘共計193根，2-2 剖土釘共計97 根，4-4 剖土釘共計90 根，總計380 根。

（2）噴射混凝土護坡時，施工過程中對配合比嚴控，混凝土澆筑作業應分段進行，同一分段內噴射順序應自下而上，澆筑時噴頭與受噴面應保持90°。噴涂與受噴面應保持0.8～1.5m 的距離，噴射混凝土終凝2h 后應噴水涂膜養護。實際施工前，應先在實驗室作一組混凝土試塊，標準養護28d 后進行檢驗，檢測合格后開始正式噴射護坡。噴射混凝土厚度允許偏差±10mm[3-4]。

（3）工程樁采用后注漿鉆孔灌注樁，樁徑700mm，樁長40m，樁身混凝土強度等級為C40，樁身進入持力層深度不得小于3m，1#樓（246 根）和2#樓（244 根）總樁數為490 根（含試樁及錨樁），施工時采用兩臺旋挖機，20 根/d，預計工期25d。

（4）74#地塊共設置120 眼降水井，降水井間距15m，井深16.5m、20.5m，井底標高760.00，設置觀測井11 眼。井管采用混凝土井管，內徑320、外徑400。

2.3 邊坡支護

2.3.1 邊坡形式及預留坡道位置

本工程南側采取支護樁+錨索+土釘墻的支護形式，其余面均采用放坡土釘墻的支護形式。其中，南側支護土釘墻放坡至標高776.50m（-3.95），以下采取樁+錨索支護。其余三面均采取放坡三次的方法進行基坑支護。本工程74#地塊東西為D-1/01-D26 軸，南北為D-2/0A-DM 軸。計劃在J-M 軸之間設置坡道，坡道寬8.5m，長50m，坡道兩側采取噴錨支護。開挖過程采用反鏟挖掘機及土方車輛配合，土方挖出后運至工地外指定區域。

2.3.2 施工進度計劃

本工程-3.95 標高處土方開挖分為A、B、C、D、E、F 六個區段，在開挖過程中，穿插土釘墻、止水帷幕、1#樓、2#樓工程樁、支護樁及降水井的施工。各個工序應緊密結合，分包單位要按照進度計劃的安排提前進場，保證本工作的順利進行和按期完成，避免影響后續工作的開展，總計用時36d。

2.3.3 施工流程

根據提供的高程點施放工程±0.000 標高線，基坑內土方開挖采用分層分段開挖，大面積的土方開挖順序自南向北依次進行施工（A→B→C→D），開挖后邊坡采用邊開挖邊支護（土釘墻）的方式進行做護坡。自上而下分層開挖，每層不超過1m，開挖過程中，隨時檢查集水坑平面尺寸；開挖時注意地下水位及天氣的影響，若出現地下水位過高的情況，在集水坑中間設置臨時假井（基礎施工后就封閉）；若出現雨情，及時安排人員覆蓋塑料布，避免塌方。

2.3.4 各工序施工方法

土方開挖采取分段開挖。土方開挖順序：基坑東側A 段土方開挖，主要開挖范圍為2#樁基工作面→基坑南側B 段土方開挖→基坑C 段土方開挖，主要開挖范圍為1#樓樁基工作面→開挖D 段土方→開挖E 段土方→開挖F 段土方（如圖3 所示）。

圖3 74#地塊-3.95 施工段劃分及車輛行走路線圖

各段開挖時，均先開挖有土釘的一側（寬度為20m），為土釘墻施工創造條件，以免影響土釘墻施工。土釘墻噴錨施工：施工段A 段開挖完成后，護坡施工隊進場，并配合土方開挖工程隊進行邊坡的修整，完成后依次進行土釘墻、工程樁施工，施工順序要和土方開挖順序保持一致。土釘墻施工完成50%時，支護施工隊進場，并進行止水帷幕施工，施工順序由南側→西側依次施工。止水帷幕施工完成后進行支護樁的施工。土方開挖完成80%降水，工程施工隊進場施工。

3 結束語

本文以紅星國際廣場深基坑支護實際工程為研究背景，分析了適合本工程的基坑支護方案，并對支護進行了施工組織設計和突發情況的處理措施。

（1）結合項目地質條件、周邊施工環境和市政管線敷設，最終確定深基坑的支護面采用三邊“支護樁+錨索+樁間土掛鋼筋網噴射混凝土”，一側“放坡開挖+掛鋼筋網噴射混凝土”的支撐方式。

（2）涉及巖土的基坑工程是一項復雜的工程，在施工前應制定詳細的施工組織計劃以及針對突發情況的處理措施[5]。地質勘探極為重要，由于此工程的勘探不徹底，開挖過程中在基坑的東南角發現了淤泥土，需要再次進行施工。