某深基坑护坡施工技术及管理

张纯波 周天智

(北京爱地地质勘察基础工程公司，北京 100144)

某深基坑护坡施工技术及管理

张纯波 周天智

(北京爱地地质勘察基础工程公司，北京 100144)

综合北京丰台科技园内某基坑工程的水文地质条件，确定了该基坑支护方案，并阐述了基坑支护中护坡桩与土钉墙的施工技术，提出了施工管理控制措施，基坑边坡位移监测结果表明，该施工方案满足了质量、安全、工期等要求。

基坑，支护方案，护坡桩，土钉墙，施工管理

1 工程概况

本工程地处北京丰台科技园区内。建筑最大层数地上19层，地下3层，建筑物高度78.7 m左右，采用框架结构，筏板基础。基坑长约194.9 m，宽约161.9 m，基坑深度约16.7 m～11.4 m。

2 工程水文地质条件

场地原地貌为永定河冲洪积扇，地形平坦。基坑支护影响深度内未见地下水。场地内主要岩土层由上至下分别为：人工填土层：砂质粉土—粘质粉土素填土、杂填土；新近沉积土层：②层砂质粉土—粘质粉土、夹粉砂②1及粉质粘土②2薄层或透镜体、②1粉砂②2粉质粘土；一般第四纪沉积层：③层卵石、夹细砂③1层、圆砾③2层、粉质粘土③3层或透镜体。③1层细砂、③2层圆砾、③3层粉质粘土、④层卵石、夹细砂、④1层细砂。

3 基坑支护方案

根据规程中支护结构选型、场地周边地下地上情况和类似工程经验，在总结类似基坑工程成功的经验和失败教训的基础上，进行基坑支护方案的选型设计。根据地层情况、基坑深度、场地周边建筑物情况等，将基坑主要分为2个剖面护坡：

1—1剖面：基坑深16.7 m～16.4 m。采用复合土钉墙护坡，按1∶0.3放坡，在-8.0 m处预留一平台，宽1.0 m。共布土钉和锚杆11排，呈矩形布设，横向间距1.5 m，纵向间距1.5 m，在地面下3.0 m,6.0 m,9.0 m,12.0 m处设4道预应力锚杆，横向间距3.0 m，与土钉间隔布设。

2—2剖面：基坑深15.0 m，基坑上部3 m采用挡土墙支护，下部采用一排φ800护坡桩加两道预应力锚杆护坡，坑底留800 mm肥槽。

4 基坑支护施工中问题的处理

在工程施工中本工程采用信息法施工，现场发现问题及时反馈，根据实际情况适当调整设计方案或施工工艺，制定合理可行的解决方案。

4.1 护坡桩施工技术问题

厚砂卵石地层护坡桩成孔。

因工程场地地层上部3 m为土层,下部基坑范围内主要为砂卵石,最大粒径大于120 mm，砂卵石透水性强，钻机钻进过程中易坍塌，这为护坡桩成孔带来很大的难度。经研究采用旋挖钻机成孔。首先要采用优质泥浆，在施工过程中应特别加强泥浆的系统质量管理，经常检查泥浆的质量指标是否达到设计要求，遇孔内泥浆比重下降，粘度下降时，及时向孔内投放膨润土，必要时添加碳酸钠纯碱等外加剂，以改善泥浆性能，增加泥浆的护壁能力，保证孔壁的稳定。

4.2 土钉墙施工技术问题

1)卵石地层土钉成孔。

土钉则采用d50直缝钢管代替，钢管上打注浆孔，间距为0.5 m，孔直径约为6 mm～8 mm，呈120°角布设，端部做成尖头。用冲击气锤直接钉入，间距、长度均与土钉相同，常压灌注P.S.A32.5 MPa矿渣纯水泥浆，水灰比0.50，初凝后4 h～8 h补浆1次～2次，强度20 MPa。在钢管端部焊接双“L”形弯钩，与面墙钢筋焊接牢固。用钢花管替代土钉，解决了卵石地层土钉无法成孔的问题，取得了很好的效果。

2)土钉杆体托架的改进。

土钉杆体是否置于浆柱中心将影响其受力情况，而土钉杆体托架是使土钉杆体居中的保障。目前实际施工中，土钉杆体的托架多采用15 cm～20 cm长的φ6.5的盘条做成弧形，3根一组成90°角纵向焊在土钉杆上，每隔2 m设置一组，为了减少翻动钢筋的次数，每相邻二组成180°对称，这种设置方式适合于较好的地层，如硬塑的粘性土。但对于松散的砂层、卵石地层等，这种设置方式则较难保障土钉杆位居孔中。本工程中，在现有的托架形式基础上，横向焊一条半圆形的由φ6.5 mm盘条做成的托架与原三个纵向托架点焊牢固。这样避免了土钉杆在孔中出现偏心甚至“插壁”的现象，同时也是检验土钉孔径的好办法，避免了原来施工时出现的土钉孔外边大里边小的现象。必要时也可采用钢绞线使用的带孔托架，同样可以很好地避免土钉杆偏心或“插壁”现象。

3)土钉墙面墙防冻。

北京地区目前冬季施工较为常见，本工程施工时正处于北京冬季最冷的1月份～2月份，土钉墙面层如不采取措施，会由于面层强度增长速度慢而导致塌坡，本工程土钉墙采用了在喷射混凝土时掺加防冻剂，并在喷完后先盖一层塑料薄膜然后盖保温被的保温措施，取得了很好的效果。并在施工中调整面墙喷射作业时间，下午五点后不进行面墙喷射作业。

4)砂层处理。

在施工过程中，在地下3 m～5 m存在层厚两米左右的砂层，在开挖时，本层干砂开挖后，自稳性很差，暴露后容易坍塌。经研究决定，严格控制开挖深度，开挖后先喷一层混凝土，然后再进行土钉成孔、编网等。确保了砂层施工易坍塌的问题，取得了良好的效果。

5 施工管理

因为深基坑是一种危险性较大的分部工程，所以要加强施工过程中控制，一旦过程中处理不好或者忽略处理，就会造成很难挽回的后果。所以在深基坑施工中要全面加强质量、进度过程控制管理。

5.1 质量过程控制

1)锚杆注浆。

锚杆施工，注浆是一个关键点，注浆不好就会造成整根锚杆的失效，张拉无法达到锁定力的要求。等张拉时，发现失效锚杆后，在原来的位置上进行补充，就会耽误土方开挖，影响工期。所以对过程中注浆，应严格按照方案，根据地层情况，采用不同的注浆保证措施。

2)修坡及坡度控制。

本工程施工中就是一个坡度未控制好的教训，造成边坡吃槽，后期采用措施处理底部加固来增大下部基坑边坡坡度，才保证肥槽满足结构施工要求。施工中不要相信工人拿把锹丈量一下，全靠经验去控制坡度，而是每步用钢尺量测，隔两步用测量仪器核准。

5.2 进度过程控制

现在工程施工，竞争激烈，工程价钱压得越来越低，工期越来越紧。工程施工人员工资已经翻了好多倍，护坡单价却下调很多。对于护坡工程尤其是土钉墙支护这种劳动密集型护坡工艺，利润空间已经被压缩的微乎其微了。保证工期就要做好过程控制，保证人力资源充沛，加强与土方队伍及总包协调工作，对施工中问题有预见性。

6 边坡位移监测

深基坑的安全与稳定直接关系到基坑本身及邻近建筑物、基坑周边道路和邻近地下管线的安全。根据深基坑支护有关规范要求，结构主体地下部分施工阶段必须对基坑支护系统和周边环境进行监测。由于岩土工程的复杂性，深基坑支护系统受到许多难以确定因素的影响，因此，在施工过程中加强监测，及时掌握支护系统及周围环境动态变化，应用检测所得的信息指导施工，使施工过程科学化、信息化，确保支护系统和周围环境安全的重要措施。

本基坑工程的现场监测采用仪器监测和人工巡视检查相结合的方法。根据测量变形数据，本基坑最大变形为11.6 mm，发生在基坑东北侧1—1剖面处。其余监测点变形都小于10.0 mm，基坑整体稳定。通过对护坡桩及土钉墙6组锚杆应力观测，其中护坡桩应力累计变化最大值8.95 kN，土钉墙应力累计变化最大值2.95 kN，最终趋于稳定，锚杆应力无卸载。通过对护坡桩3组桩体深层水平位移观测，桩身位移在最大均发生在桩顶，在42号桩测斜管最大位移为7.85 mm，护坡桩位移较小。

7 结语

根据本基坑施工过程中遇到一些问题的处理，得出如下结论：

1)充分利用旋挖钻机成孔可靠，成孔速度快、成孔质量高、适用性强、移动方便等特点，很好的满足了厚卵石地层成孔要求，在施工过程中严格控制泥浆的质量，适时调整，保证了成桩速度及成桩质量。

2)土钉墙加预应力锚杆的复合土钉墙支护形式，在本工程砂卵石地层取得了很好的效果，严格控制了基坑的变形，保证了土钉墙的整体稳定性，节约了业主投资，取得了很大的经济效益。

3)由于岩土工程的复杂性，深基坑支护系统受到许多难以确定因素的影响，因此，在施工过程中应加强监测，通过测量变形观测、锚杆应力监测、护坡桩深层水平测斜、人工巡检等监测技术，及时掌握支护系统及周围环境动态变化，应用检测所得的信息指导施工，确保支护系统和周围环境安全的重要措施。

4)施工中应加强过程控制，以确保满足工期、质量、安全的要求。

5)本工程在施工过程中采用信息法施工，及时了解和掌握施工过程中动态变化，发现问题，及时研究相应的对策，解决出现的问题，确保施工的顺利进行及基坑的稳定。

Deep foundation slope-protecting construction technologies and management

Zhang Chunbo Zhou Tianzhi

(BeijingAidiGeologySurveyFoundationEngineeringCompany,Beijing100144,China)

Combining with hydrogeological conditions of the deep foundation engineering in Fengtai science and technology garden of Beijing city, the paper determines the foundation support scheme, describes the construction technologies of the foundation support slope-protecting pile and soil retaining wall, and puts forward construction management control measures. The foundation slope displacement monitoring results show that: the above-mentioned construction scheme has met quality, safety and construction duration and other demands.

foundation pit, support scheme, slope-protecting pile, soil retaining wall, construction management

1009-6825(2017)03-0062-02

2016-11-15

张纯波(1982- ),男,工程师； 周天智(1980- ),男,工程师

TU463

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