工程深基坑支護(hù)的設(shè)計與施工

/內(nèi)容提示：介紹某工程通過對深基坑支護(hù)方案的選擇、支護(hù)設(shè)計、支護(hù)施工等方面實(shí)行有力措施，從而確保了工程質(zhì)量和施工平安的成功閱歷。延長閱讀：支護(hù)施工深基坑設(shè)計摘要：介紹某工程通過對深基坑支護(hù)方案的選擇、支護(hù)設(shè)計、支護(hù)施工等方面實(shí)行有力措施，從而確保了工程質(zhì)量和施工平安的成功閱歷。

關(guān)鍵詞：深基坑；支護(hù)；設(shè)計；施工

1工程概況

某工程位于城市中心地帶，北向?yàn)槌鞘兄饕蟮?，南臨某勘察設(shè)計探討院，東側(cè)為某公司的宿舍區(qū)，西側(cè)和一家新華書店相毗鄰，占地面積16526m2，總建筑面積130000m2，主樓為33層，高99.80m，設(shè)地下室二層，基坑深度為9.80m，地下水位埋深介于5.40～8.70m。

2場地工程地質(zhì)條件概述

場地土層自上而下依次為：

2.1人工填土（Qml）①：主要為雜堆土，屬老填土，主要由粘性土、碎石、磚塊等組成，含硬雜質(zhì)30%左右，成分困難，密度程度不勻整，結(jié)構(gòu)較密實(shí)，層厚為0.80～5.50m。

2.2第四系新近淤積（Q14）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②：灰褐色、呈飽和，軟塑～流塑狀態(tài)，具臭味，搖震無反應(yīng)，切面稍有光滑，零星分布，層厚1.00～1.70m。

2.3第四系沖積（Qal）層粉質(zhì)粘土③：褐黃、褐紅色，夾灰白色，呈網(wǎng)紋狀，稍濕～很濕，硬塑～堅硬狀態(tài)，不勻整含5～15%粉細(xì)砂，層厚2.20～8.80m。

2.4粉質(zhì)粘土④；褐黃色，底層慢慢過渡為粉土，稍濕，可～硬塑狀態(tài)，層厚0.60～4.30m。

2.5礫砂⑤；黃、褐黃色，石英質(zhì)，含約10～25%的圓礫、呈飽和，中密狀態(tài)，層厚0.30～3.00m。

2.6卵石⑥；黃、褐黃色，飽和，中密狀態(tài)，不勻整含中粗砂及粘性土約20～30%，層厚0.40～2.90m。

2.7第四系殘積粉質(zhì)粘土⑦；褐紅、紫紅色，系第三系泥質(zhì)粉砂巖風(fēng)化殘積而成，原巖結(jié)構(gòu)清晰，局部夾少量巖塊，硬塑，層厚0.30～3.50m。

2.8強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖⑧；褐紅、紫紅色，大部分砂物成份已風(fēng)化變質(zhì)，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈塊狀及碎塊狀，分布于整個場地，厚度為0.50～2.30m。

2.9中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖⑨；紫紅色，巖芯呈柱狀及長柱狀，巖石較完整，揭露厚度為1.10～17.50m。

2.10地下水，經(jīng)勘察，各鉆孔均遇見地下水。按性質(zhì)分為上層滯水和潛水二種類型，其中上層滯水主要分布于人工填土和第四系沖積粉質(zhì)粘土中，受大氣降水和地表水補(bǔ)給，一般水量不大；潛水主要賦存于第四系沖積礫砂和卵石中，受大氣降水和上層滯水補(bǔ)給，略具承壓性，勘察測得地下水的混合穩(wěn)定水位埋深介于5.40～8.70m。

由于第四系沖積礫砂和卵石均屬強(qiáng)透水性地層，是場地內(nèi)主要含水層，在樁基施工期間須制定適合場地水文地質(zhì)條件的排水、降水施工方案，確保周邊建筑物正常運(yùn)用，避開因降水或排水引起周邊建筑物的開裂或下沉等現(xiàn)象發(fā)生。

3基坑支護(hù)方案選擇

基坑支護(hù)的方案有放坡、護(hù)壁樁、錨桿、噴錨等，各種方案有其優(yōu)點(diǎn)和局限性，因此，選擇合理的方案是保證基坑支護(hù)工程質(zhì)量和施工平安的關(guān)鍵。該工程在深化駕馭和探討已有工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料和周邊環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，進(jìn)行多種方案的分析，論證和優(yōu)化，并著重考慮了以下因素：

3.1北邊為城市主要道路，地下管網(wǎng)、地下電纜及光纜等管線較多，埋深在-2.0m左右，且分布有5～6層多層建筑物，條型基礎(chǔ)，施工期間暫不拆除，距基坑邊緣只有2.4m，進(jìn)行基坑支護(hù)時，不能對其造成破壞影響。

3.2東向?yàn)橐延兴奚釁^(qū)，和基坑垂直分布有四棟多層住宅樓，南向分布有二棟多層住宅，間距為2.5m，進(jìn)行基坑支護(hù)時，不能對其造成破壞影響。

3.3當(dāng)該工程接受人工挖孔樁基，持力層選擇中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖時，將穿越礫砂⑤和卵石⑥，該兩層屬強(qiáng)透水性地層，如不進(jìn)行有效降、排水措施，將較難穿越礫砂和卵石層或因抽排水對周邊管線及建筑物造成不良影響。

綜上所述，東、南、北側(cè)段基坑支護(hù)方案實(shí)行樁錨支護(hù)型式，東段基坑支護(hù)方案實(shí)行土釘墻支護(hù)方式。

4設(shè)計原則

4.1設(shè)計方案是依據(jù)建筑基坑總平面圖范圍，場地巖土工程條件，場地周邊環(huán)境條件及基坑開挖深度等要求確定。

4.2地面一般附加荷載為q=10～15Kpa，北側(cè)原有建筑物條基下均布荷載為240KPa，東南側(cè)原多層住宅條基下均布荷載為160Kpa，該三段基坑側(cè)壁平安等級為一級，重要性系數(shù)ro取值1.10，其它地段平安等級為二級，重要系數(shù)ro取值為1.00。

4.3設(shè)計所需參數(shù)系依據(jù)勘察報告并結(jié)合工程閱歷確定，相關(guān)指標(biāo)如表1。

5基坑支護(hù)施工

5.1樁錨支護(hù)型式

護(hù)坡樁布置在基坑?xùn)|南北側(cè)，接受人工挖孔樁和錨桿支護(hù)，樁徑Φ900mm，樁長13.8m，樁芯砼強(qiáng)度等級為C25，樁間樁為2000mm，單排。人工挖孔樁施工各技術(shù)參數(shù)允許偏差為：樁徑偏差：±5mm，垂直度：0.5%，主筋間距：±10mm。使整排護(hù)坡樁為一體，設(shè)置一道樁頂圈梁，尺寸為500×900（h×b），砼標(biāo)號為C25，樁主筋入圈梁450，為增加其抗滑動力矩，設(shè)置兩道腰梁并鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力錨桿。

樁錨支護(hù)總體施工程序?yàn)椋菏紫冗M(jìn)行人工挖孔樁施工，接著施工樁頂圈梁，然后隨著基坑挖土的同時完成腰梁和預(yù)應(yīng)力鋼筋的施工。

人工挖孔樁施工流程為：場地整平——放線、定樁位——挖第一節(jié)樁孔土方——支模澆筑第一節(jié)混凝土護(hù)壁——在護(hù)壁上二次投測標(biāo)高及樁位十字軸線——安裝活動井蓋、垂直運(yùn)輸架、起重電動葫蘆、活底吊土桶、排水、通風(fēng)、照明設(shè)施等——重復(fù)挖土、支模、澆筑混凝土護(hù)壁工序、循環(huán)作業(yè)至設(shè)計深度（13.8m）——擴(kuò)底——清理虛土——鋼筋籠制安——澆筑樁身混凝土。

制作樁頂圈梁時應(yīng)鑿除樁頭部分混凝土，露出鋼筋，讓挖孔樁和樁頂圈梁相互錨固，使整排護(hù)坡樁連為一個整體。

預(yù)應(yīng)力錨桿施工工藝流程：定位——錨桿鉆機(jī)就位——鉆進(jìn)成孔——安放錨桿及止?jié){塞——注漿——養(yǎng)護(hù)——安裝腰梁、臺座——安裝錨頭張拉鎖定。成孔接受錨桿鉆機(jī)用泥冰鉆進(jìn)方法進(jìn)行，錨桿接受Φ28鋼筋，中間每隔2m設(shè)一個對中支架，注漿管隨錨桿下入孔內(nèi)，注漿管距孔深50-100mm。錨桿自由段樁用塑料布包袱。灌漿接受壓力灌注入泥漿，一次灌漿接受1：1的水泥砂漿，壓力為0.1～0.3Mpa，二次注漿接受水灰比為0.45～0.5的水泥漿，壓力為2.5～5Mpa。樁上設(shè)置二排錨桿，錨桿施工參數(shù)如表2。

錨桿鎖定在錨梁上，錨梁由兩根[20槽鋼和鋼墊板等組成，當(dāng)錨固體達(dá)到75%的強(qiáng)度時，可進(jìn)行鎖定，鎖定荷載值在30～60KN。

5.2土釘墻支護(hù)型式基坑?xùn)|側(cè)段接受噴錨支護(hù)，按80°放坡；當(dāng)基坑頂面有放坡的余地時，放坡的坡角盡量放緩，錨桿自上而下設(shè)五排。錨桿施工參數(shù)見表3：錨桿成孔施工各技術(shù)參數(shù)允許偏為：孔深：±50mm，孔徑：±5mm，孔距：±100mm，成孔傾角：±5%。支護(hù)要求分層自上而下進(jìn)行基坑開挖，邊挖邊支護(hù)。第一層挖深2.0m，往下每層挖深不超過1.8m，基坑側(cè)面留0.10m以便修土坡，坡度為1：0.25。其施工工藝流程：放線修坡——鑿孔——安裝錨桿——注漿——掛鋼筋網(wǎng)——焊接加強(qiáng)筋——噴射砼——養(yǎng)護(hù)——測量。當(dāng)錨桿完成注漿后，在坑壁上掛Φ6.5鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)孔200×200，并通過Φ16@1800×1800加強(qiáng)筋和錨桿主筋焊牢，然后噴射砼，噴射作業(yè)層分段施工，噴層厚度為100mm，一次噴射厚度為50mm，分兩層噴射。砼標(biāo)號為C20，剛好加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，使其強(qiáng)度穩(wěn)定，不至于出現(xiàn)裂縫，錨桿抗拔力按表4取值。

5.3排水措施

實(shí)行基坑內(nèi)排水措施?；舆吰略O(shè)置泄水孔，縱向孔距3.00m，橫向孔距3.00m，用長度≥500mm的φ50PVC管做排水管，基坑底修筑排水溝，尺寸300×300mm，按3%坡度流向集水井，集水井靠轉(zhuǎn)角處共設(shè)置4個，尺寸1500×1500×1500mm，排水溝及集水井用1：2水泥砂漿抹面，厚度≥10mm。

5.4施工平安監(jiān)測

監(jiān)測內(nèi)容：地下水位、鄰近建筑物和道路的水平位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移及坡頂沉降，預(yù)應(yīng)力錨桿的預(yù)應(yīng)力監(jiān)測。在支護(hù)施工階段，要每天監(jiān)測1次，在完成坑開挖，變形趨于穩(wěn)定的狀況下，可適當(dāng)削減監(jiān)測次數(shù)，直到支護(hù)退出工作為止。

對降水引起沉降的觀測主要設(shè)置在目前鄰建筑物上。對支護(hù)位移的監(jiān)測，包括水平和垂直沉降，測點(diǎn)設(shè)在基坑四周，每邊3個。另外，應(yīng)特別加強(qiáng)雨天和雨后監(jiān)測，以及對各種危及