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【评语】深基坑支护技术多应用在民用项目上，本文以广西化肥项目石灰石制粉间为例，描述了深基坑支护的施工技术，对类似工程的施工有借鉴作用。
一、工程概况及特点
1、工程概况
石灰石制粉间占地面积 918 ㎡，地上三层结构，基坑土方开挖约
2367 m3，开挖深度 7.6~ 8.2m，北侧毗邻除尘器，西侧毗邻煤电辅助
综合楼，周边无地下管线。
2、施工特点及难点
1）、基坑开挖场地周边无地下管线，但西、北两侧都有已完的基
础，无放坡条件，且基坑开挖很深，施工工序复杂。要求地面基坑周
围进行加固处理。
2)、由于场地内地下水丰富，存在较厚的膨胀土层，遇水膨胀，
失水收缩，其不稳定的性质给基坑支护和土方开挖带来很大难度，所
以施工前应制定有效的基坑支护方案，保证基础施工的安全。
二 、基坑支护方案的选用
针对以上工程特点，本工程在制定基坑支护方案时要重点考虑以
下几个因素：①安全可靠性；②技术先进性、合理性；③施工可行性；
④经济节约；⑤工期合理。本基坑支护方案在综合考虑了这些因素后，
决定采用钢管外加竹竿土钉挂网喷射砼的支护方案。采用打入式钢管
支护，通过在土体内打入一定长度和分布密集的钢管，与土共同作用，
形成复合体，弥补了土体抗剪强度较低和几乎没有抗拉强度的特点，
使土体具有一定的结构整体性，充分发挥土体自身结构强度的潜力，
改变边坡变形和破坏状态，显著提高边坡整体稳定性。同时根据竹子
在水中越泡越硬的特性，结合采用竹杆做超前锚杆，充分发挥了竹杆
的特性，节省了资金。
三、 施工方法
1、工艺流程
根据本基坑支护设计要求，结合本工程施工特点，其基坑支护的
工艺流程为：土方开挖→钢管土钉挂网喷射砼→开挖下一层→钢管土
钉挂网喷射砼→基础施工。
2、施工方法
1）土方开挖
经过对基础实际开挖勘察,其土质为:自然地坪至-1.60m 为呈流
塑状态的流沙层；-1.60m 至-8.20m 为呈黑色的膨胀土。
据此,基础开挖形式可使用反铲挖掘机分层开挖，先挖周边支护
工作面，后挖局部土方。周边土方开挖必须紧密配合土钉喷锚施工，
做到随开挖；随支护；随喷射混凝土。在完成上层作业面的喷射混
凝土施工前，不得進行下一层土体的开挖。
土方开挖分三层开挖，第一层开挖至-2.8m，开挖出的土方使用
自卸汽车运至场外。第二层开挖至-5.4m,第三层开挖时,当挖土深度
接近基底设计要求深度时，使用水准仪控制标高，不准超挖破坏天然
地基的土壤结构，可在坑底设计标高以上预留 200mm 厚的土，采用人
工清底（如下图）。
自然地坪
2.8m
5.4m
8.2m
基坑排水：采用明沟、集水井排水，在基坑底周边挖一条截面尺
寸 500 ㎜×500 ㎜×500 ㎜的沟槽做排水沟，收集基坑中和坑壁局部
渗出的地下水和其它施工时的地下水。在井内设水泵，24 小时开水
泵将地下水排出井外。
2）钢管土钉挂网施工
钢管选用 ø48×3.5 钢管，长度 6m。南侧东侧采取大放坡土钉支
护。坡面形成后，按设计要求的放坡角度人工修整边坡，使用挖掘机
将钢管垂直压入土坡内，钢管纵横向间距为 500 ㎜，对于易塌土体间
距调整为 150mm。之后进行第一次细石砼喷射，砼强度等级为 C20，
厚度为 20mm,将土面覆盖即可,随即铺设 50×50 ㎜目的钢丝网，将其
固定好之后再进行第二次细石砼喷射，厚度 80 ㎜。砼喷射完成后，
及时做好坡面砼的养护。在砼的强度达到设计要求后，进行第二阶段
的土方开挖及支护。如下图：
自然地坪
钢丝网片喷混凝土
土钉支护剖面图
3、施工中出现的问题及处理措施
1）在实际施工中，皮带给料机的集水坑基底标高为-8.2m，截面
尺寸 800mm×1000mm。当开挖至此部分时，由于地下水丰富，水不
断往坑里渗，又加上土层为膨胀土，经过水的浸泡即变成烂泥，而上
层的流沙层遇水就随水一起流动，土体出现坍塌现象，给基础施工带
来很大的难度。因此决定在集水坑东侧做一道钢筋混凝土挡土墙。先
支好一侧模板，然后将Ф16@100 的双层钢筋网片放下去再安装另一
侧模板，用钢管对挡土墙模板进行井字型加固，立即浇筑 C30 混凝土，
阻止了这个方向土体的滑移。
2）另一方面，在西侧柱磨机集水坑基础施工中，由于西侧和北
侧受场地限制，放坡较小，基础土质又比较差，之前打下去的钢管已
经被土体压斜压歪，北侧设备基础土方局部已经陷空，基坑西侧下面
有个冒水孔，水往坑里冒，造成基坑的土层处于流动状态，土层产生
位移，使刚浇筑的垫层砼马上就被水冲散了。为防止塌陷扩大，项目
部决定采取有效措施，处理方法如下：暂停北侧设备基础钢结构安
装，减少坡顶的震动荷载和静荷载，待基坑施工、回填土完成后对陷
空处灌注砼后再继续施工；将西侧的煤电综合楼基坑回填，之后开
挖西侧滑落入坑内的烂泥浆，并继续往西方向开挖，采取大放坡方式
开挖，同时进行钢管土钉挂网喷射砼施工。采用竹杆与钢管间隔设置
做锚杆，竹杆采用长 1.20m 的竹子，加密钢管和竹竿的布置，将横向
间距改为 150mm。在土体滑移面两端以外处各设置两排钢管,用钢丝
绳紧紧往上拉住，增加对上部土体的拉力，阻止土体滑移。对于基坑
的处理：将烂泥浆挖走，往下吊一个钢板箱子，尺寸 800mm×1000mm
×800mm（做集水坑），将已绑扎好的钢筋笼下放至钢板箱内，调整
好位置，立即浇筑混凝土。
3）当开挖至-5.4m 时土体发生侧滑对皮带给料机集水坑东侧临近
的三个桩造成了很大的侧压力，致使三根桩体倾斜。经桩基检测单位
小应力检测，此三根桩桩身发生断裂，其中有两根桩身顶部侧移且偏
移较大，针对这一问题，为保证施工安全，加强土体的整体稳定性，
经和设计商讨，决定采用槽钢钢板桩加固（槽钢选用［25a，共 14 根，
桩长 15m，桩顶标高-4.3m)。为保证钢桩与基础有良好的锚固连接，
在桩顶焊接 2Ф20（总长度 1.8m）钢筋，以 50°\u38170X入基础承台内，
锚入承台长度 800mm。
具体施工操作如下：
1）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除变形严重的钢板桩，不合格者
待修整后才可使用。
2）做好桩身防腐工作。施工工艺：磨砂---喷漆---刷沥青
3）钢板桩采用履带式挖土机施打，施打前认真放出准确的支护桩中线，而且要打好每根钢板桩的标高。考虑到钢板桩较长，在施打中，
钢板桩容易向一边倾斜，由于倾斜误差积累不易纠正，难以控制钢板
桩的平直度，在施打打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过 2%，
当倾斜过大时，拔起重打。
4、实施效果
经过一个多月来管理人员和工人们的共同努力，在不影响周边基
础的条件下，终于把石灰石的两个深基坑基础施工完成了，而且取得
了很好的效果。
在深而厚的膨胀土中做边坡支护，采用土钉钢管外加竹杆一起做
超前锚杆，能充分发挥竹杆的特性，并且能节省资金，它比全部采用
钢管做超锚杆成本低，经济实用。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
一、工程概况及特点
1、工程概况
石灰石制粉间占地面积 918 ㎡，地上三层结构，基坑土方开挖约
2367 m3，开挖深度 7.6~ 8.2m，北侧毗邻除尘器，西侧毗邻煤电辅助
综合楼，周边无地下管线。
2、施工特点及难点
1）、基坑开挖场地周边无地下管线，但西、北两侧都有已完的基
础，无放坡条件，且基坑开挖很深，施工工序复杂。要求地面基坑周
围进行加固处理。
2)、由于场地内地下水丰富，存在较厚的膨胀土层，遇水膨胀，
失水收缩，其不稳定的性质给基坑支护和土方开挖带来很大难度，所
以施工前应制定有效的基坑支护方案，保证基础施工的安全。
二 、基坑支护方案的选用
针对以上工程特点，本工程在制定基坑支护方案时要重点考虑以
下几个因素：①安全可靠性；②技术先进性、合理性；③施工可行性；
④经济节约；⑤工期合理。本基坑支护方案在综合考虑了这些因素后，
决定采用钢管外加竹竿土钉挂网喷射砼的支护方案。采用打入式钢管
支护，通过在土体内打入一定长度和分布密集的钢管，与土共同作用，
形成复合体，弥补了土体抗剪强度较低和几乎没有抗拉强度的特点，
使土体具有一定的结构整体性，充分发挥土体自身结构强度的潜力，
改变边坡变形和破坏状态，显著提高边坡整体稳定性。同时根据竹子
在水中越泡越硬的特性，结合采用竹杆做超前锚杆，充分发挥了竹杆
的特性，节省了资金。
三、 施工方法
1、工艺流程
根据本基坑支护设计要求，结合本工程施工特点，其基坑支护的
工艺流程为：土方开挖→钢管土钉挂网喷射砼→开挖下一层→钢管土
钉挂网喷射砼→基础施工。
2、施工方法
1）土方开挖
经过对基础实际开挖勘察,其土质为:自然地坪至-1.60m 为呈流
塑状态的流沙层；-1.60m 至-8.20m 为呈黑色的膨胀土。
据此,基础开挖形式可使用反铲挖掘机分层开挖，先挖周边支护
工作面，后挖局部土方。周边土方开挖必须紧密配合土钉喷锚施工，
做到随开挖；随支护；随喷射混凝土。在完成上层作业面的喷射混
凝土施工前，不得進行下一层土体的开挖。
土方开挖分三层开挖，第一层开挖至-2.8m，开挖出的土方使用
自卸汽车运至场外。第二层开挖至-5.4m,第三层开挖时,当挖土深度
接近基底设计要求深度时，使用水准仪控制标高，不准超挖破坏天然
地基的土壤结构，可在坑底设计标高以上预留 200mm 厚的土，采用人
工清底（如下图）。
自然地坪
2.8m
5.4m
8.2m
基坑排水：采用明沟、集水井排水，在基坑底周边挖一条截面尺
寸 500 ㎜×500 ㎜×500 ㎜的沟槽做排水沟，收集基坑中和坑壁局部
渗出的地下水和其它施工时的地下水。在井内设水泵，24 小时开水
泵将地下水排出井外。
2）钢管土钉挂网施工
钢管选用 ø48×3.5 钢管，长度 6m。南侧东侧采取大放坡土钉支
护。坡面形成后，按设计要求的放坡角度人工修整边坡，使用挖掘机
将钢管垂直压入土坡内，钢管纵横向间距为 500 ㎜，对于易塌土体间
距调整为 150mm。之后进行第一次细石砼喷射，砼强度等级为 C20，
厚度为 20mm,将土面覆盖即可,随即铺设 50×50 ㎜目的钢丝网，将其
固定好之后再进行第二次细石砼喷射，厚度 80 ㎜。砼喷射完成后，
及时做好坡面砼的养护。在砼的强度达到设计要求后，进行第二阶段
的土方开挖及支护。如下图：
自然地坪
钢丝网片喷混凝土
土钉支护剖面图
3、施工中出现的问题及处理措施
1）在实际施工中，皮带给料机的集水坑基底标高为-8.2m，截面
尺寸 800mm×1000mm。当开挖至此部分时，由于地下水丰富，水不
断往坑里渗，又加上土层为膨胀土，经过水的浸泡即变成烂泥，而上
层的流沙层遇水就随水一起流动，土体出现坍塌现象，给基础施工带
来很大的难度。因此决定在集水坑东侧做一道钢筋混凝土挡土墙。先
支好一侧模板，然后将Ф16@100 的双层钢筋网片放下去再安装另一
侧模板，用钢管对挡土墙模板进行井字型加固，立即浇筑 C30 混凝土，
阻止了这个方向土体的滑移。
2）另一方面，在西侧柱磨机集水坑基础施工中，由于西侧和北
侧受场地限制，放坡较小，基础土质又比较差，之前打下去的钢管已
经被土体压斜压歪，北侧设备基础土方局部已经陷空，基坑西侧下面
有个冒水孔，水往坑里冒，造成基坑的土层处于流动状态，土层产生
位移，使刚浇筑的垫层砼马上就被水冲散了。为防止塌陷扩大，项目
部决定采取有效措施，处理方法如下：暂停北侧设备基础钢结构安
装，减少坡顶的震动荷载和静荷载，待基坑施工、回填土完成后对陷
空处灌注砼后再继续施工；将西侧的煤电综合楼基坑回填，之后开
挖西侧滑落入坑内的烂泥浆，并继续往西方向开挖，采取大放坡方式
开挖，同时进行钢管土钉挂网喷射砼施工。采用竹杆与钢管间隔设置
做锚杆，竹杆采用长 1.20m 的竹子，加密钢管和竹竿的布置，将横向
间距改为 150mm。在土体滑移面两端以外处各设置两排钢管,用钢丝
绳紧紧往上拉住，增加对上部土体的拉力，阻止土体滑移。对于基坑
的处理：将烂泥浆挖走，往下吊一个钢板箱子，尺寸 800mm×1000mm
×800mm（做集水坑），将已绑扎好的钢筋笼下放至钢板箱内，调整
好位置，立即浇筑混凝土。
3）当开挖至-5.4m 时土体发生侧滑对皮带给料机集水坑东侧临近
的三个桩造成了很大的侧压力，致使三根桩体倾斜。经桩基检测单位
小应力检测，此三根桩桩身发生断裂，其中有两根桩身顶部侧移且偏
移较大，针对这一问题，为保证施工安全，加强土体的整体稳定性，
经和设计商讨，决定采用槽钢钢板桩加固（槽钢选用［25a，共 14 根，
桩长 15m，桩顶标高-4.3m)。为保证钢桩与基础有良好的锚固连接，
在桩顶焊接 2Ф20（总长度 1.8m）钢筋，以 50°\u38170X入基础承台内，
锚入承台长度 800mm。
具体施工操作如下：
1）打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除变形严重的钢板桩，不合格者
待修整后才可使用。
2）做好桩身防腐工作。施工工艺：磨砂---喷漆---刷沥青
3）钢板桩采用履带式挖土机施打，施打前认真放出准确的支护桩中线，而且要打好每根钢板桩的标高。考虑到钢板桩较长，在施打中，
钢板桩容易向一边倾斜，由于倾斜误差积累不易纠正，难以控制钢板
桩的平直度，在施打打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过 2%，
当倾斜过大时，拔起重打。
4、实施效果
经过一个多月来管理人员和工人们的共同努力，在不影响周边基
础的条件下，终于把石灰石的两个深基坑基础施工完成了，而且取得
了很好的效果。
在深而厚的膨胀土中做边坡支护，采用土钉钢管外加竹杆一起做
超前锚杆，能充分发挥竹杆的特性，并且能节省资金，它比全部采用
钢管做超锚杆成本低，经济实用。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。