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摘 要针对溶蚀地质条件、水文、地表构筑物等影响因素，综合采用多种施工方法进行基坑施工，保证了施工安全、可靠，对于类似工程具有很好的借鉴作用。
关键词溶蚀地质；圆形深大基坑；支护；止水；开挖
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0138-04
随着我国国民经济的发展和基本建设规模的扩大，深基坑工程应用越来越广泛。深大基坑因受不同水文、地质等因素的影响，选取何种支护止水开挖技术，一直以来倍受业界关注。在广西柳州双拥大桥单主缆斜吊杆地锚式悬索桥施工中，针对临近柳江和既有建筑物、具有典型溶蚀地质特点的重力式锚碇工程，采用多种支护止水方法共同作用的基坑施工技术为同类地质、水文条件下深大基坑施工提供了借鉴。
1基本概况
1.1锚碇基坑设计概况
柳州市双拥大桥锚碇深基坑上部12m为圆台形，顶口直径108m，底部直径61m；基坑下部10m为圆柱形，直径61m。上下部以地下水位为界，分为两部分进行开挖支护。+77.0m以上采用放坡开挖，以喷射锚杆混凝土支护；+77.0m以下垂直开挖，以钻孔灌注桩进行坡面支挡并采取旋喷桩及逆作拱墙进行止水施工。（如图1）。
1.2地质情况
广西柳州双拥大桥锚碇位置岩面起伏较大（岩面标高69.71～50.48m），溶槽发育，并分布有串珠状全充填溶洞，洞高0.6～7.2m。
锚碇处土层如图2所示，自上而下分为：①层杂填土（Q4ml）、②层素填土（Q4ml）、③层耕植土（Q1）、④层表土（Qel）、⑤层新近沉积粉质粘土（Q4al）、⑥粘土（Q3 2al）、⑦层粉质粘土（Q3 2al）、⑧层圆砾（Q3 2al）、⑨1层硬塑状红粘土（Q4el）、⑨2层可塑状红粘土（Q4el）、⑨3层软塑状红粘土（Q4el）、⑩层角砾岩（C3m）、层灰岩（C3m）、层白云岩（C2d）。
1.3水文情况
锚碇位置地下潜水赋存于近河岸处基岩裂隙及孔洞中，受柳江河水涨落影响，通过下伏基岩溶蚀管道保持水力联系，水位与河水位基本一致。柳州市年平均降雨量为1489.1mm，柳江水位受柳江流域降雨量影响大，每年5～9月份为洪水期，水位涨幅77.4～88.0m；受下游红花水电站调洪蓄水的影响，柳江常水位77.4m。
2基坑开挖支护总体思路
基坑支护的方法，如放坡、护壁桩、锚杆、水泥搅拌桩及连续墙等，各有优点和局限性。针对广西柳州市双拥大桥锚碇基坑临近江河和既有建筑物、具有典型溶蚀地质的特点，以地下水位为分界线，采用放坡与垂直开挖相结合，锚杆支护、排桩支护、环形混凝土板墙及止水措施相结合的联合支护止水方法。
3技术措施
柳州双拥大桥锚碇基坑以地下水位为分界线，采用不同的支护、止水、排水措施（见图3、图4示意），其中针对基坑岩体溶蚀的止水措施是基坑施工的关键。具体施工技术措施如下：
3.1支护体系
1）地下水位以上部分：基坑采用1:0.8的坡率放坡开挖，坡面采用锚杆加钢筋网加喷混凝土支护。
2）地下水位以下部分：基坑采用垂直开挖、环向排桩加连续板墙支护。排桩与连续板墙构成一个整体环向封闭的支护结构，可抵抗基坑周边水平荷载，控制基坑整体位移和变形。
3.2止排水系统
3.2.1 地下水位以上：以排水为主
1）坡顶排水：在坡顶距坡角3m处设置0.4m×0.4m环向截水沟，将锚碇范围的雨水、基坑渗水直接排至锚碇范围以外。
2）坡面排水：由混凝土护坡面、坡面泄水孔、二级平台坡脚处环向截水沟和汇水槽构成坡面排水系统，以水泵抽水至坡顶排水沟，排至锚碇范围以外。
3.2.2 地下水位以下：以止水为主
在基坑周边土层设置高压旋喷桩，以及在土层以下岩层高压注浆的双重措施，将基坑外围、底部构成桶形封闭止水帷幕，阻止土体渗水及溶蚀地段的渗水、涌水。
在基坑垂直开挖部分，根据渗水量大小，在坑底设置积水坑好积水井抽排水。
4工艺措施
4.1工艺流程图（如图5）
4.2上部放坡开挖
基坑地下水位以上部分，分两级按1:0.8坡率，采用先基坑中间后边坡坡脚的环形掏槽方式放坡开挖，每级设护坡平台与截水沟。坡面分层设置纵横向HRB335无应力钢筋锚杆作为锚固肋筋，铺设HPB235钢筋网片，喷射C20混凝土形成坡面防护。
4.3坡脚反压梁及平台
为确保坡脚稳定及防水效果，基坑开挖设置多个工作面分段推进，每次推进长度10m～13m，及时施作坡脚反压圈梁。
4.4中间平台
为便于地下水位以下部分基坑施做支护排桩、高压旋喷桩、高压注浆、土石方开挖、支护板墙等工程提供作业平台，在二级坡脚采用C20混凝土硬化，设置环形排水系统，形成中间施工平台，满足垂直开挖施工需要。
4.5垂直基坑支护
环向支护排桩、桩顶冠梁及支护板墙的结构设计以及环向支护排桩施工
根据地下水位以下基坑垂直开挖深度、土层分布、坡顶附加荷载状况，结合环形结构受力特征，经分析确定，对垂直基坑采用支护桩加支护板墙的综合支护措施。
1）支护桩。在垂直基坑周边按2间距.9m环形设置66根∮1.2m C30钢筋混凝土钻孔桩，桩顶1.5m与冠梁形成一体，桩底嵌入基岩3m，形成主要支护结构。
2）桩顶冠梁及支护板墙。桩顶冠梁及支护板墙采用C30钢筋混凝土结构，在+77.0m以下竖向共设四道，高度分别为2.5m、2.3m、2.3m和2.266m，各道环形混凝土面板厚度1.80m、1.20m、1.40m和1.60m。
4.6土层环向高压旋喷桩
基坑上部土层内设置双排∮600mm高压旋喷桩，桩底高程至76.0m，孔距0.5m，排距0.45m，按“之”字型连续施工，目的是在环向支护桩外侧形成帷幕实现止水。施工时旋喷旋转速度不大于20转/min，提升速度12～14cm/min，喷射压力不小于28Mpa，水灰比不小于1:1。
4.7 岩层高压注浆
1）锚碇下部垂直基坑基坑（标高77.0m以下）主要通过坑外高压注浆实现止水。在基坑四周25m深度范围内设置两排φ75mm注浆孔，孔距1.50m，排距0.75m，为保证土层与岩层止水帷幕的衔接，灌浆范围需从岩层延伸至土层1m。施工时按先内后外的原则和图6所示的I序孔、II序孔、III序孔的顺序，分三批实施注浆，确保浆体扩散半径相互叠合，使基坑外侧形成一个封闭的环形防水帷幕墙。注浆时最小压力0.2MPa，向下每增加2m深度，压力增加0.05MPa，并依据压浆深度逐级变换浆液浓度，压浆过程中如果出现吸浆过大，在浆液中加入5%～10%的细沙或水玻璃间歇压浆，间歇时间为4～8小时。
2）基坑底板则梅花型布设灌浆封堵孔，注浆深度进入岩石1m以上。
3）施作注浆孔时如遇溶洞，注浆孔穿过溶洞进入岩石1m以上，预埋灌浆花管，待全部钻孔灌浆完成后，对溶洞处的钻孔进行风水联合冲洗，再灌浆。
4.8垂直基坑开挖
地下水位以下部分的基坑，采取竖向分层，平面跳槽间隔方式垂直开挖。竖向分4层：桩顶冠梁2.5m、三层各2.3m、2.3m、2.27m；平面以10m间隔跳槽开挖。依据开挖深度，自上而下采用逆作法施工冠梁，现浇C30钢筋混凝土环向支护板墙，及时封闭基坑开挖面。
5监控量测及施工动态管理
柳州双拥大桥在锚碇施工中，对基坑进行监控量测，实行动态管理。在基坑周边及支护结构中布设监测点，随施工进度每天观测基坑水平位移、深层土体位移以及冠梁、支护桩、混凝土板墙的位移和应力，进行动态分析基坑安全状态。锚碇基坑施工期间，实测最大基坑水平位移2cm，实测支护结构混凝土最大拉应力0.9MPa，基坑非常安全。
6结语
对于典型溶蚀地质圆形深大基坑，综合采取多种成熟的工艺措施，充分利用各种技术措施在基坑支护和止水方面的优点，有针对性的解决基坑施工受地质、水文、地面构筑物等因素的影响，虽然工序复杂，但效果得到保证，可确保施工安全，对于类似工程具有很好的借鉴作用。
参考文献
[1]JGJ120-99建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2]YB 9258-97建筑基坑工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[3]GBJ50007-2002建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[4]JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[5]CECS22:90土层锚桿设计与施工规范[S].北京:中国建筑工业出版社,1990.
[6]DL/T5148-2001水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].北京:中国电力出版社,2008.
[7]GB 50026-2007工程测量规范[S].北京:中国电力出版社,2007.
[8]GB12897-91国家一、二等水准测量规范[S].北京:中国标准出版社,1991.
[9]GB 50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S].北京:中国计划出版社,2009.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词溶蚀地质；圆形深大基坑；支护；止水；开挖
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)071-0138-04
随着我国国民经济的发展和基本建设规模的扩大，深基坑工程应用越来越广泛。深大基坑因受不同水文、地质等因素的影响，选取何种支护止水开挖技术，一直以来倍受业界关注。在广西柳州双拥大桥单主缆斜吊杆地锚式悬索桥施工中，针对临近柳江和既有建筑物、具有典型溶蚀地质特点的重力式锚碇工程，采用多种支护止水方法共同作用的基坑施工技术为同类地质、水文条件下深大基坑施工提供了借鉴。
1基本概况
1.1锚碇基坑设计概况
柳州市双拥大桥锚碇深基坑上部12m为圆台形，顶口直径108m，底部直径61m；基坑下部10m为圆柱形，直径61m。上下部以地下水位为界，分为两部分进行开挖支护。+77.0m以上采用放坡开挖，以喷射锚杆混凝土支护；+77.0m以下垂直开挖，以钻孔灌注桩进行坡面支挡并采取旋喷桩及逆作拱墙进行止水施工。（如图1）。
1.2地质情况
广西柳州双拥大桥锚碇位置岩面起伏较大（岩面标高69.71～50.48m），溶槽发育，并分布有串珠状全充填溶洞，洞高0.6～7.2m。
锚碇处土层如图2所示，自上而下分为：①层杂填土（Q4ml）、②层素填土（Q4ml）、③层耕植土（Q1）、④层表土（Qel）、⑤层新近沉积粉质粘土（Q4al）、⑥粘土（Q3 2al）、⑦层粉质粘土（Q3 2al）、⑧层圆砾（Q3 2al）、⑨1层硬塑状红粘土（Q4el）、⑨2层可塑状红粘土（Q4el）、⑨3层软塑状红粘土（Q4el）、⑩层角砾岩（C3m）、层灰岩（C3m）、层白云岩（C2d）。
1.3水文情况
锚碇位置地下潜水赋存于近河岸处基岩裂隙及孔洞中，受柳江河水涨落影响，通过下伏基岩溶蚀管道保持水力联系，水位与河水位基本一致。柳州市年平均降雨量为1489.1mm，柳江水位受柳江流域降雨量影响大，每年5～9月份为洪水期，水位涨幅77.4～88.0m；受下游红花水电站调洪蓄水的影响，柳江常水位77.4m。
2基坑开挖支护总体思路
基坑支护的方法，如放坡、护壁桩、锚杆、水泥搅拌桩及连续墙等，各有优点和局限性。针对广西柳州市双拥大桥锚碇基坑临近江河和既有建筑物、具有典型溶蚀地质的特点，以地下水位为分界线，采用放坡与垂直开挖相结合，锚杆支护、排桩支护、环形混凝土板墙及止水措施相结合的联合支护止水方法。
3技术措施
柳州双拥大桥锚碇基坑以地下水位为分界线，采用不同的支护、止水、排水措施（见图3、图4示意），其中针对基坑岩体溶蚀的止水措施是基坑施工的关键。具体施工技术措施如下：
3.1支护体系
1）地下水位以上部分：基坑采用1:0.8的坡率放坡开挖，坡面采用锚杆加钢筋网加喷混凝土支护。
2）地下水位以下部分：基坑采用垂直开挖、环向排桩加连续板墙支护。排桩与连续板墙构成一个整体环向封闭的支护结构，可抵抗基坑周边水平荷载，控制基坑整体位移和变形。
3.2止排水系统
3.2.1 地下水位以上：以排水为主
1）坡顶排水：在坡顶距坡角3m处设置0.4m×0.4m环向截水沟，将锚碇范围的雨水、基坑渗水直接排至锚碇范围以外。
2）坡面排水：由混凝土护坡面、坡面泄水孔、二级平台坡脚处环向截水沟和汇水槽构成坡面排水系统，以水泵抽水至坡顶排水沟，排至锚碇范围以外。
3.2.2 地下水位以下：以止水为主
在基坑周边土层设置高压旋喷桩，以及在土层以下岩层高压注浆的双重措施，将基坑外围、底部构成桶形封闭止水帷幕，阻止土体渗水及溶蚀地段的渗水、涌水。
在基坑垂直开挖部分，根据渗水量大小，在坑底设置积水坑好积水井抽排水。
4工艺措施
4.1工艺流程图（如图5）
4.2上部放坡开挖
基坑地下水位以上部分，分两级按1:0.8坡率，采用先基坑中间后边坡坡脚的环形掏槽方式放坡开挖，每级设护坡平台与截水沟。坡面分层设置纵横向HRB335无应力钢筋锚杆作为锚固肋筋，铺设HPB235钢筋网片，喷射C20混凝土形成坡面防护。
4.3坡脚反压梁及平台
为确保坡脚稳定及防水效果，基坑开挖设置多个工作面分段推进，每次推进长度10m～13m，及时施作坡脚反压圈梁。
4.4中间平台
为便于地下水位以下部分基坑施做支护排桩、高压旋喷桩、高压注浆、土石方开挖、支护板墙等工程提供作业平台，在二级坡脚采用C20混凝土硬化，设置环形排水系统，形成中间施工平台，满足垂直开挖施工需要。
4.5垂直基坑支护
环向支护排桩、桩顶冠梁及支护板墙的结构设计以及环向支护排桩施工
根据地下水位以下基坑垂直开挖深度、土层分布、坡顶附加荷载状况，结合环形结构受力特征，经分析确定，对垂直基坑采用支护桩加支护板墙的综合支护措施。
1）支护桩。在垂直基坑周边按2间距.9m环形设置66根∮1.2m C30钢筋混凝土钻孔桩，桩顶1.5m与冠梁形成一体，桩底嵌入基岩3m，形成主要支护结构。
2）桩顶冠梁及支护板墙。桩顶冠梁及支护板墙采用C30钢筋混凝土结构，在+77.0m以下竖向共设四道，高度分别为2.5m、2.3m、2.3m和2.266m，各道环形混凝土面板厚度1.80m、1.20m、1.40m和1.60m。
4.6土层环向高压旋喷桩
基坑上部土层内设置双排∮600mm高压旋喷桩，桩底高程至76.0m，孔距0.5m，排距0.45m，按“之”字型连续施工，目的是在环向支护桩外侧形成帷幕实现止水。施工时旋喷旋转速度不大于20转/min，提升速度12～14cm/min，喷射压力不小于28Mpa，水灰比不小于1:1。
4.7 岩层高压注浆
1）锚碇下部垂直基坑基坑（标高77.0m以下）主要通过坑外高压注浆实现止水。在基坑四周25m深度范围内设置两排φ75mm注浆孔，孔距1.50m，排距0.75m，为保证土层与岩层止水帷幕的衔接，灌浆范围需从岩层延伸至土层1m。施工时按先内后外的原则和图6所示的I序孔、II序孔、III序孔的顺序，分三批实施注浆，确保浆体扩散半径相互叠合，使基坑外侧形成一个封闭的环形防水帷幕墙。注浆时最小压力0.2MPa，向下每增加2m深度，压力增加0.05MPa，并依据压浆深度逐级变换浆液浓度，压浆过程中如果出现吸浆过大，在浆液中加入5%～10%的细沙或水玻璃间歇压浆，间歇时间为4～8小时。
2）基坑底板则梅花型布设灌浆封堵孔，注浆深度进入岩石1m以上。
3）施作注浆孔时如遇溶洞，注浆孔穿过溶洞进入岩石1m以上，预埋灌浆花管，待全部钻孔灌浆完成后，对溶洞处的钻孔进行风水联合冲洗，再灌浆。
4.8垂直基坑开挖
地下水位以下部分的基坑，采取竖向分层，平面跳槽间隔方式垂直开挖。竖向分4层：桩顶冠梁2.5m、三层各2.3m、2.3m、2.27m；平面以10m间隔跳槽开挖。依据开挖深度，自上而下采用逆作法施工冠梁，现浇C30钢筋混凝土环向支护板墙，及时封闭基坑开挖面。
5监控量测及施工动态管理
柳州双拥大桥在锚碇施工中，对基坑进行监控量测，实行动态管理。在基坑周边及支护结构中布设监测点，随施工进度每天观测基坑水平位移、深层土体位移以及冠梁、支护桩、混凝土板墙的位移和应力，进行动态分析基坑安全状态。锚碇基坑施工期间，实测最大基坑水平位移2cm，实测支护结构混凝土最大拉应力0.9MPa，基坑非常安全。
6结语
对于典型溶蚀地质圆形深大基坑，综合采取多种成熟的工艺措施，充分利用各种技术措施在基坑支护和止水方面的优点，有针对性的解决基坑施工受地质、水文、地面构筑物等因素的影响，虽然工序复杂，但效果得到保证，可确保施工安全，对于类似工程具有很好的借鉴作用。
参考文献
[1]JGJ120-99建筑基坑支护技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2]YB 9258-97建筑基坑工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[3]GBJ50007-2002建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[4]JGJ94-2008建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[5]CECS22:90土层锚桿设计与施工规范[S].北京:中国建筑工业出版社,1990.
[6]DL/T5148-2001水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S].北京:中国电力出版社,2008.
[7]GB 50026-2007工程测量规范[S].北京:中国电力出版社,2007.
[8]GB12897-91国家一、二等水准测量规范[S].北京:中国标准出版社,1991.
[9]GB 50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S].北京:中国计划出版社,2009.
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