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摘要:目前在实际工程中还大量存在着由于设计和施工不当而导致的深基坑工程事故，造成重大经济损失, 本文以某深基坑支护工程为例，阐述该深基坑支护设计和施工情况，该基坑的监测数据和跟踪观测结果表明该基坑的支护设计与施工是成功的，为基层坑工程设计积累了新的技术资料。
关键词：深基坑;支护设计;施工方法
Abstract: at present, the real project also exist because of design and construction undeserved in deep foundation pit engineering accident, cause a major economic loss, taking a deep foundation pit bracing engineering as an example, this paper expounds the deep foundation pit bracing design and construction, the foundation pit of the monitoring data and tracking observation results show that the foundation support design and construction is successful, for the pit engineering design accumulated new technology material.
Keywords: deep foundation pit; Supporting design; Construction method
中图分类号： TV551.4 文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况
某地下建筑物轮廓周长约807米，其中东西长204米，南北长199.4米，面积约40678平方米；基底标高-11.30米，基坑开挖深度约13.8米。地形总体较为平缓，局部为虾池、盐池。泥面标高约1.0～2.5米，东侧及南侧有积水，水面标高约2.0米。场区地貌为海相沼泽化浅滩，主要由全新统人工填土层、全新统海相沼泽化层、第四系全新统洪冲积层及上更新统洪冲积层组成，场区基岩主要由白垩系青山群安山岩及泥质粉砂岩。吹填淤泥平均厚度5米，淤泥质粉质粘土平均厚度4米，砂层平均厚度9米，第四系土层总厚度约18米。表层上覆少量地表水，地下水类型主要为孔隙潜水～弱承压水。场区地下水主要接受大气降水的补给，地下水位年变幅约1～2米。基坑开挖影响范围内无相邻建(构)筑物及地下管线。
2、基坑设计
基坑支护体系：上部吹填淤泥部分通过填方挤淤形成土石围堰，作为临时道路及挡土结构；下部采用桩锚支护体系，设置800mm@1200mm钻孔灌注桩作为支挡结构，设置预应力锚杆，并增加部分后排钻孔灌注桩。基坑止水、排水体系：基坑周边设置1200mm@900mm旋喷桩止水帷幕，要求进入基岩强风化层不小于500mm。边坡坡顶进行地面硬化并设置挡水台阶，基坑底部设置降水井疏排地下水，沿周边设置排水沟与降水井进行集水明排，排水沟，高、宽度均为300mm，坡顶设挡水台阶，挡水台阶高度300mm，宽度120mm，见图1。本基坑工程安全等级为一级，围护桩控制最大水平位移≤0.2%H，周边地区地面控制最大沉降≤0.2%H，H为基坑开挖深度。自基坑开挖起至回填结束，基坑正常使用期限2年。
图1基坑支护设计图
3、基坑施工
基坑施工工序见图2。具体施工方法为：（1）在场区内修置临时道路并形成闭合围堰，以便于土方的开挖及机械设备的进场，围堰内吹填淤泥开挖，开挖至绝对标高-1.2m。围堰宽度约10m，两边约形成1：1坡率缓坡，围堰靠开挖侧的边界距离地下结构外墙15m；围堰的修置采用向处理土层中填入较大粒径土石方，并进行机械碾压，将软弱土层局部置换和侧向挤出，尽量使用粗颗粒填料，不使用粘性土含量高、含水率偏高的土方作为填料；填方采用进占法挖掘机进行，方法为进占法。首先由挖掘机在作业半径内均匀抛第一层填方，完成后采用自重较大推土机及挖掘机来回走动进行碾压，待填方沉入后，可进行第二层填土，完成后用同样方法进行碾压，若填方无明显沉降，可向前延伸进行下一段施工，若填方沉降量仍较大，则需再抛一层填方进行碾压，直至填方沉降量较小为止。（2）围堰施工结束后进行围堰内土方开挖施工，开挖至绝对标高1.2m后进行工作垫层施工，工作垫层厚度约1.8m，通过向场区内抛石挤淤形成，工作垫层材料宜以卵石、砾石或块石为主，最大粒径不宜大于400mm，垫层底预计至淤泥质粉质粘土，顶标高为绝对标高-1.2m。（3）在工作垫层上进行灌注桩与旋喷桩施工。灌注桩直径800mm，前排灌注桩间距1200mm，后排灌注桩间距3600mm，前后排灌注桩间距2400mm，混凝土强度等级C30，灌注桩底端应嵌入基底不小于5.9m，且嵌入基岩不小于1.0m，桩顶设置钢筋混凝土冠梁与连梁，混凝土强度等级C30。旋喷桩直径1200mm，间距900mm，桩端入基岩不小于0.5m，采用三重管施工工艺，水泥掺入量不小于600kg/m。灌注桩主筋混凝土保护层厚度为50mm，桩位容许偏差≤50mm，桩身垂直度偏差≤1/300桩长， 在施工冠梁前进行桩头清理和主筋整理，灌注桩桩体埋入冠梁的长度不小于5cm。旋喷桩施工采用三重管工艺，桩体有效直径不小于1.2m，桩间距0.9m，桩底进入基岩面以下不小于0.5m， 水泥掺入量不小于600kg/m，水泥浆水灰比约1.0，高压水射流压力应不小于35MPa ，在淤泥质土层中喷射提升速度不高于8cm/min，在其他土层中喷射提升速度不高于10cm/min； 桩位偏差小于50mm，成桩垂直度偏差小于1%。（4）待灌注桩、旋喷桩强度达到设计要求后，进行锚杆施工及土方开挖施工。锚杆施工前在基坑外侧设置一排降水井，间距30m，降水井井深至基岩，平均深度约15m，水位降深至所施工锚杆标高以下不小于0.5m，以便于锚杆正常施工。锚杆杆体间隔1.5m设置定位支架，自由段支架应与杆体脱离，可相对滑动； 锚杆注浆应饱满，水泥浆水灰比0.5，锚杆应采用二次高压注浆，一次注浆压力0.5MPa，二次注浆压力不低于2.5MPa；锚杆张拉作业应在锚固体和腰粱强度达到设计强度的80％后方可进行，张拉时锚杆间隔进行，并按规范要求进行预张拉和超张拉，按设计预应力锁定值锁定；遇松散砂层、软弱淤泥质土层成孔困难时可采用套管跟钻，以免孔壁塌陷。开挖土方前在基坑内设置降水井，间距30m，矩形布置，降水井井深至基岩，平均深度约15m，降水位至基底以下不小于0.5m； 土方应分层开挖，与支护施工配合进行，严格控制超深； 基坑周边应分段开挖，土方分段开挖支护长度不宜大于20m；
开挖临近设计坡面应采用人工开挖修坡，减少扰动，边坡开挖修整后应尽快封闭并进行支护施工。
(a)填方施工围堰 (b)围堰内土方开挖
(c)填方施工工作垫层
(d)围护桩、旋喷桩施工 e)锚杆及土方开挖施工
图2 基坑施工顺序
4、结语
该基坑施工中对坡顶水平位移、垂直位移，桩顶部水平位移、垂直位移，围护结构深层水平位移，基坑外地表垂直位移，地下水位进行了监测，各监测值均在监测报警控制值内。该基坑完工后一年多的跟踪观测结果表明，其各项指标均符合质量规定要求，表明该基坑设计施工是成功的，可供同类工程设计施工参考。
参考文献：
[1] 夏明耀,曾进伦.地下工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2 ]劉建航,侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[3] 徐安军,王建华,丁勇春.上海地铁明珠线二期西藏南路站基坑施工技术[J].岩土工程学报,2006,28(1).
作者简介：覃小香 (1979.11--)，女，壮族，主要从事建筑、市政等施工管理、工程造价管理工作。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：深基坑;支护设计;施工方法
Abstract: at present, the real project also exist because of design and construction undeserved in deep foundation pit engineering accident, cause a major economic loss, taking a deep foundation pit bracing engineering as an example, this paper expounds the deep foundation pit bracing design and construction, the foundation pit of the monitoring data and tracking observation results show that the foundation support design and construction is successful, for the pit engineering design accumulated new technology material.
Keywords: deep foundation pit; Supporting design; Construction method
中图分类号： TV551.4 文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况
某地下建筑物轮廓周长约807米，其中东西长204米，南北长199.4米，面积约40678平方米；基底标高-11.30米，基坑开挖深度约13.8米。地形总体较为平缓，局部为虾池、盐池。泥面标高约1.0～2.5米，东侧及南侧有积水，水面标高约2.0米。场区地貌为海相沼泽化浅滩，主要由全新统人工填土层、全新统海相沼泽化层、第四系全新统洪冲积层及上更新统洪冲积层组成，场区基岩主要由白垩系青山群安山岩及泥质粉砂岩。吹填淤泥平均厚度5米，淤泥质粉质粘土平均厚度4米，砂层平均厚度9米，第四系土层总厚度约18米。表层上覆少量地表水，地下水类型主要为孔隙潜水～弱承压水。场区地下水主要接受大气降水的补给，地下水位年变幅约1～2米。基坑开挖影响范围内无相邻建(构)筑物及地下管线。
2、基坑设计
基坑支护体系：上部吹填淤泥部分通过填方挤淤形成土石围堰，作为临时道路及挡土结构；下部采用桩锚支护体系，设置800mm@1200mm钻孔灌注桩作为支挡结构，设置预应力锚杆，并增加部分后排钻孔灌注桩。基坑止水、排水体系：基坑周边设置1200mm@900mm旋喷桩止水帷幕，要求进入基岩强风化层不小于500mm。边坡坡顶进行地面硬化并设置挡水台阶，基坑底部设置降水井疏排地下水，沿周边设置排水沟与降水井进行集水明排，排水沟，高、宽度均为300mm，坡顶设挡水台阶，挡水台阶高度300mm，宽度120mm，见图1。本基坑工程安全等级为一级，围护桩控制最大水平位移≤0.2%H，周边地区地面控制最大沉降≤0.2%H，H为基坑开挖深度。自基坑开挖起至回填结束，基坑正常使用期限2年。
图1基坑支护设计图
3、基坑施工
基坑施工工序见图2。具体施工方法为：（1）在场区内修置临时道路并形成闭合围堰，以便于土方的开挖及机械设备的进场，围堰内吹填淤泥开挖，开挖至绝对标高-1.2m。围堰宽度约10m，两边约形成1：1坡率缓坡，围堰靠开挖侧的边界距离地下结构外墙15m；围堰的修置采用向处理土层中填入较大粒径土石方，并进行机械碾压，将软弱土层局部置换和侧向挤出，尽量使用粗颗粒填料，不使用粘性土含量高、含水率偏高的土方作为填料；填方采用进占法挖掘机进行，方法为进占法。首先由挖掘机在作业半径内均匀抛第一层填方，完成后采用自重较大推土机及挖掘机来回走动进行碾压，待填方沉入后，可进行第二层填土，完成后用同样方法进行碾压，若填方无明显沉降，可向前延伸进行下一段施工，若填方沉降量仍较大，则需再抛一层填方进行碾压，直至填方沉降量较小为止。（2）围堰施工结束后进行围堰内土方开挖施工，开挖至绝对标高1.2m后进行工作垫层施工，工作垫层厚度约1.8m，通过向场区内抛石挤淤形成，工作垫层材料宜以卵石、砾石或块石为主，最大粒径不宜大于400mm，垫层底预计至淤泥质粉质粘土，顶标高为绝对标高-1.2m。（3）在工作垫层上进行灌注桩与旋喷桩施工。灌注桩直径800mm，前排灌注桩间距1200mm，后排灌注桩间距3600mm，前后排灌注桩间距2400mm，混凝土强度等级C30，灌注桩底端应嵌入基底不小于5.9m，且嵌入基岩不小于1.0m，桩顶设置钢筋混凝土冠梁与连梁，混凝土强度等级C30。旋喷桩直径1200mm，间距900mm，桩端入基岩不小于0.5m，采用三重管施工工艺，水泥掺入量不小于600kg/m。灌注桩主筋混凝土保护层厚度为50mm，桩位容许偏差≤50mm，桩身垂直度偏差≤1/300桩长， 在施工冠梁前进行桩头清理和主筋整理，灌注桩桩体埋入冠梁的长度不小于5cm。旋喷桩施工采用三重管工艺，桩体有效直径不小于1.2m，桩间距0.9m，桩底进入基岩面以下不小于0.5m， 水泥掺入量不小于600kg/m，水泥浆水灰比约1.0，高压水射流压力应不小于35MPa ，在淤泥质土层中喷射提升速度不高于8cm/min，在其他土层中喷射提升速度不高于10cm/min； 桩位偏差小于50mm，成桩垂直度偏差小于1%。（4）待灌注桩、旋喷桩强度达到设计要求后，进行锚杆施工及土方开挖施工。锚杆施工前在基坑外侧设置一排降水井，间距30m，降水井井深至基岩，平均深度约15m，水位降深至所施工锚杆标高以下不小于0.5m，以便于锚杆正常施工。锚杆杆体间隔1.5m设置定位支架，自由段支架应与杆体脱离，可相对滑动； 锚杆注浆应饱满，水泥浆水灰比0.5，锚杆应采用二次高压注浆，一次注浆压力0.5MPa，二次注浆压力不低于2.5MPa；锚杆张拉作业应在锚固体和腰粱强度达到设计强度的80％后方可进行，张拉时锚杆间隔进行，并按规范要求进行预张拉和超张拉，按设计预应力锁定值锁定；遇松散砂层、软弱淤泥质土层成孔困难时可采用套管跟钻，以免孔壁塌陷。开挖土方前在基坑内设置降水井，间距30m，矩形布置，降水井井深至基岩，平均深度约15m，降水位至基底以下不小于0.5m； 土方应分层开挖，与支护施工配合进行，严格控制超深； 基坑周边应分段开挖，土方分段开挖支护长度不宜大于20m；
开挖临近设计坡面应采用人工开挖修坡，减少扰动，边坡开挖修整后应尽快封闭并进行支护施工。
(a)填方施工围堰 (b)围堰内土方开挖
(c)填方施工工作垫层
(d)围护桩、旋喷桩施工 e)锚杆及土方开挖施工
图2 基坑施工顺序
4、结语
该基坑施工中对坡顶水平位移、垂直位移，桩顶部水平位移、垂直位移，围护结构深层水平位移，基坑外地表垂直位移，地下水位进行了监测，各监测值均在监测报警控制值内。该基坑完工后一年多的跟踪观测结果表明，其各项指标均符合质量规定要求，表明该基坑设计施工是成功的，可供同类工程设计施工参考。
参考文献：
[1] 夏明耀,曾进伦.地下工程设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2 ]劉建航,侯学渊.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[3] 徐安军,王建华,丁勇春.上海地铁明珠线二期西藏南路站基坑施工技术[J].岩土工程学报,2006,28(1).
作者简介：覃小香 (1979.11--)，女，壮族，主要从事建筑、市政等施工管理、工程造价管理工作。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。