对某深基坑工程施工技术的探讨

胡光

摘要:本文介绍了某工程的地理环境工程的特点及难点，给深基坑施工造成的难度。结合场地的特征和工程需要，施工中采用描拉排桩结合土打墙对深基坑实施支护，应用旋喷桩结合排桩组成止水帷幕，再采取坑内降水与坑外回灌结合方法有效控制变形与沉降，取得了较理想的效果。

关键词:深基坑施工技术支护

1工程概况

该大厦地下3层，地上两栋27层，总建筑面积约为160000m2，是一幢集购物、办公、娱乐为一体的织合建筑。场地地下水常年水位在地表以下5.5m 左右。地层主要由填土、黄土及古土壤等组成。

2 工程特点、难点

2 . 1 场地周边环境的介绍

场地东南角距本建筑9m 处有2幢8层新建建筑，采用粉喷桩复合地基，桩长11m ，纵向另有3 幢同类型建筑；东北角5m 处有5层待拆旧住宅，暂作施工临时用房；南边10m 有24层在建高层（主体已封顶），地下一层，桩基础，混凝土灌注桩，桩径800 mm ，桩距2.4m，桩长40m；西侧距公路道沿不足7m ，有市政、天然气、电力等重要管线分布；北边为3.5m 宽小巷，巷北有2层砖混结构建筑。

2 . 2场地具有湿陷性、基坑开挖面积大

本工程基坑尺寸南北长193m，东西宽87m，基坑开挖深度16 .5m，土方开挖量约为18000 m3 。开挖土层主要为晚更新世黄土，具有不同程度的湿陷性（在一定压力下受水浸湿，土的结构迅速破坏并发生显著的附加下沉）。

3 支护及降水选型

根据基坑周边条件和土层情况，结合基坑支护施工经验，考虑到地下工程量大，施工周期长的特点，决定采用锚拉排桩结合土钉墙支护方案。即2.7m 以上采用土钉墙放坡支护， 2.7m 以下用锚拉排桩，根据边界条件的不同，分为6 类（图1 ）。

图1六类桩新面简图

4 施工过程

4 . 1 支护施工

本工程基坑面积大，支护周长达580 余m ，基坑开挖深度16 . 5m ，设计地下室外墙距支护桩仅有35cm 间距，后期地下室外墙将采用单侧支模方案，此类工程在华南地区极为少有。支护的施工质量，直接影响到后期施工的进度及质量。为此制定了严格的质量控制措施及目标，重点控制围护桩的垂直度、桩位偏差、桩顶标高。灌注桩因桩顶钢筋须锚入冠梁，还必须控制好钢筋笼标高，避免因位置不当而发生钢筋的接长或割除，增加工作量，影响施工进度。

对于沿基坑内侧布置的降水井，为满足建设方最大限度利用地下空间，充分利用基坑面积的要求，保证主体结构施工，降水井旁支护桩采用“凹”形设计，使其绕开降水井（如图2 ）。

图2降水井处支护处理

4 . 2 降水井打设和预降水

为保证周边建筑、道路及管线在降水过程中的安全，在外距基坑6m处布置10口回灌井，井深25m , 井径800 mm 。在回灌井之间和基坑中心布置水位观测井7口，以掌握地下水位的变化情况，随时作出调整。需注意的是成孔后应立即安装井管，以防塌孔，井管下入后，及时在井管与土壁间填充砂砾滤料，并尽快进行洗井工作，以免时间过长，护壁泥皮老化，难以清除，影响降水效果。在洗井后方可下设水泵、安装电路，经试抽水满足要求后转入正常工作。

4 . 3 土方开挖及锚杆施工

整个基坑开挖土方约18000m3 ，工程量非常大，上方开挖的组护与施工将直接影响到总工期的实现。经优化安排，总体开挖顺序由南向北逐步推进分层开挖，每层厚度控制在4m 左右。投入反铲挖掘机6 台，其中一台专门配合预应力锚杆施工，沿基坑周圈开挖沟槽。将运土坡道留在基坑中间，既方便两侧土方开挖，又不影响基坑支护和锚杆的施工，待坑内土方开挖完后再用长臂挖掘机将坡道挖掉。

本工程锚杆设计轴向受拉承载力为300kN ，锚杆长25～30m ，共计1123 根。由于施工后锚杆永久性留置在地层中，为使其不对己建和拟建建筑产生影响，我们通过与各方沟通了解，充分掌握周边规划状况。对场地东侧拟建的3 幢多层建筑位置的锚杆（桩类型③ ），经计算复核，采取取消上部第一排锚杆，适当加大二、三排锚杆的倾角同时加长锚杆的方法，使其不影响拟建建筑的桩基施工。

4 . 4 湿陷性防治

鉴于土层的特点，为保证基坑及周围建筑的安全，防止施工过程发生湿陷性灾害，除控制好坑外地下水位的高度外，尚应采取以下保证措施：( 1 ）降水系统排水管离建筑物外墙应大于7m ，且不得有破损、连接松动等现象，防止漏水。（2 ）抽出的水宜直接排入市政管网，如须经排水沟，则应保证水沟有良好的不透水性；包括水池、排水沟、洗料场在内的设施应尽可能布置在地形较低处，使其远离主要建筑物。( 3 ）基坑开挖至接近设计标高时，如下一工序不能连续施工，设计标高以上应保留300～500 mm 厚土层，待继续施工时挖除；基坑开挖完成后，基底应打夯夯实，且应尽快浇筑混凝土垫层。

5 支护效果及分析

( 1 ）根据土方开挖进度要求，预开挖土层的降水分阶段缓慢进行，分3 次降至设计水位。第一阶段降深约5m，每一阶段水位稳定持续15d 左右再进行下一降深的抽水。开挖过程未发现有不良地质现象，土的含水率满足开挖要求，特别是在深5～10m的流塑状态黄土，降水后土层状况良好。

( 2 ）抽出的水要排至降水区外，回灌水量根据观测井水位变化及时调整，不得超过原水位标高。既要防止回灌水量过大渗入基坑，影响周边建筑湿陷沉降，又要防止回灌水最过小使坑外地下水位失控。实际回灌水位变化幅度控制在原地下水位线以下1.2～1.8m 之间。基坑内布置的降水及观测井根据施工段的划分由南向北逐一取消，回填。

( 3 ）沿基坑周圈布置26 个变形观测点，利用全站仪进行监测，至地下室施工完毕，基坑支护最大水平位移为11mm；在基坑变形影响范围外，设立4个沉降观测基准点，组成闭合首级控制网。根据已建建筑及附近道路具体情况，在建筑物重要和敏感部位共设置16个沉降观测点。观测结果显示：施工期间，基坑东南侧新建6层住宅最大沉降量为11.3mm，最大沉降差为6mm；南侧在建高层建筑平均沉降4.8mm，沉降均匀；西侧公路人行道沉降9.1 mm，沉降差异极小，保证了道路及下部管线的安全。

6 结语

湿陷性黄土在不受水浸湿的状况下土质较好，性能稳定，一般10m 以内的基坑做土钉墙就可解决问题。而对于深15m 以上、降水超过10m 的基坑工程，采用锚拉的支护方式，做好止水帷幕结合深并井点降水及回灌措施，就能有效控制基坑变形及坑外水位变化，防止产生湿陷性灾害，从而满足施工要求。.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。