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【摘要】柳州河东管理大厦地上建筑面积33672.565㎡，标准层高3.6m，共18层，建筑高度68.55m，结构形式为框架结构，建筑使用功能包括办公楼、政府服务大厅，500人多功能会议室等。项目空调系统利用地表水水源热泵新型中央空调节能技术，为小区提供冷暖空调，本项目需要建设水泵房水源热泵机组和取、排水管网，需要在柳江边进行围堰施工。
【关键词】咬合桩；深基坑；应用；分析
1、前言
拟建场地位于柳江河河床，其东面紧临柳江河右岸（东岸），东面150m为河东管理大厦。场区河床底高程74.35m～77.25m，水深约0.6～3.1m。场区东侧紧邻柳江河右岸河岸斜坡，坡顶为耕地，标高约为91.0m，坡脚约为65m，坡度约30度。据现场踏勘及调查访问，场区处柳江河右岸坡仅于水面与河岸交界处局部有轻微冲刷迹象，局部地段发生小规模的崩塌，未发育大的崩塌滑坡现象，河岸斜坡处于自然稳定状态。场区在地貌上属柳江河Ⅰ级冲。
2、设计技术标准及设计依据
2.1 工程设计遵循下列技术标准
2.1.1《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
2.1.2《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
2.1.3《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
2.1.4《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
2.1.5《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）
2.1.6《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2010）
2.1.7《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）
2.1.8《水电水利工程高压喷射技术规范》DL/T5200-2004
2.1.9《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2011）
2.1.10《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
2.1.11《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
2.2 设计依据
2.2.1提供的关于该项目总平面图、场地地形图、项目结构设计图等相关电子文件资料；
2.2.2根据该项目详细勘察报告，现场实际踏勘资料。
3、场地工程地质条件概述
3.1 场地工程地质特征
根据察资料及现场踏勘资料，场区与基坑支护及围堰相关岩土层自上而下可分为：①层淤泥；②层新近沉积粉质黏土；③层粉质黏土；④层松软状圆砾；⑤层白云质灰岩。
3.2 水文地质条件
场地位于柳江上，设计中，柳江江水水位标高按77.50m的常水位高程考虑。
4、支护方案选择
基坑支护方案较多，如放坡、护壁桩、锚杆、锚喷支护等等。各种方案都有其优点和局限性，因此，选择合理的方案是保证基坑支护工程质量的关键。根据基坑情况，可采用基坑方案有桩锚支护、悬臂排桩支护、锚喷支护及放坡等方案，各方案的技术及经济对比分析如下：
4.1 桩锚支护：通过连续分布的排桩、桩顶冠梁连接、预应力锚索（杆）拉结形成构成主动式支护体系，通过支护体系中各个支护结构共同作用，形成了体刚大、安全牢固的支挡体系，可有效预防及控制位移变形。适用于稳定差、位移变形控制严格的基坑；但该方案可能存在施工工期相对较长，支护造价较高的特点。
4.2 悬臂排桩支护：一般通过排桩及桩顶冠梁连接形成的刚性支护体系，该支护方案虽然可实现垂直开挖，能充分利用场地空间，但是，在基坑稳定性差、基坑开挖深度偏大时，该支护方案存在位移变形大的缺点，位移控制严格基坑应谨慎采用。同时，若在环境简单、位移控制不严的基坑采用单纯的悬臂支护方案会存在施工周期长、支护桩造价高的缺点。
4.3 锚喷支护：通过在开挖基坑坑壁内植入密集的锚杆体系，与坡面挂网喷射的混凝土面层形成综合的支护体系达到基坑支护的方案，其适用于基坑深度不宜大于15m，且地下水位以上，由粘性土层、粉土、砂土等构成的非软土基坑。该支护方案施工设备简单，支护灵活，技术成熟，可边支护边开挖施工，支护施工及土方开挖等多种工序可交叉进行，节约工期，造價较低。但基坑开挖深度较深，且坑壁土体复杂的条件下，基坑位移变形偏大，对坑顶环境，尤其是存在建筑物时影响较大。
4.4放坡开挖：该方案是最直接、经济、省时、省事的支护方案，在场地用地条允许条件下，可优先采用该支护方案。但该方案存在可利用空地范围较宽（特别是在地质条件较差、基坑深度大的情况下所要求的用地范围更宽），土方开挖量大的缺点。
本次设计在深入掌握和研究已有工程地质、水文地质资料和周边环境条件的基础上，参照成功的设计及施工经验，进行多种方案的分析、论证与优化，结合本地区类似基坑支护经验，认为该工程场地周边环境复杂，需同时考虑止水挡土问题，且场地位于柳江上，需先围堰再施工的基本程序，因此，本次基坑工程采用搭接式排桩支护及坑底压密灌浆封底的处理方案。
5、方案设计
5.1设计原则
5.1.1设计方案按永久性基坑方案设计，基坑支护的设计使用期限按50年考虑。
5.1.2结合规范要求，本次基坑设计采用“动态设计法”的设计原则实施设计，即根据信息施工法和施工勘察、调研等反馈的资料，对设计参数及设计方案进行验证，并及时补充、修改、完善本设计方案。
5.1.3 结合规范要求，根据基坑破坏严重程度及其社会影响，基坑侧壁安全等级按一级考虑，重要性系数γ0取1.10。
5.1.4 设计方案是根据建筑基坑总平面图范围，场地岩土工程条件，场地周边环境条件及基坑开挖深度等要求确定。 5.1.5根据业主提供资料，结合场地实际条件，工程地质情况等，水泵坑底开挖标高按72.5m考虑，现场地面高程按围堰整平至79.0m计，基坑开挖深度6.5m计（详见后设计图纸），水位按柳江常水位77.8m考虑。
5.1.6设计中采用北京理正基坑支护设计软件FSPW7.0（2012版）进行分析。与基坑设计有关岩土参数是根据勘察报告并结合工程经验确定，具体如下表：
注：考虑到围堰及施工的影响，坑壁土体按填土及基岩层考虑；基岩参数值结合经验按等效内摩擦角考虑。
5.2 支护设计
5.2.1 根据工程地质情况、场地周边环境等因素，支护方案按搭接式排桩支护。
5.3 地下水/江水控制系统设计
5.3.1根据附近场地位置，工程施工情况以及勘察资料分析，结合踏勘资料及柳江施工类似工程施工经验，地下水采用“截堵为主，明抽明排为辅”的处理方式，即在支护体系中构筑封闭的截水帷幕，避免地下水（江水）进入坑内，采用明抽名排方式处理坑内水体；
5.3.2 支护桩设计中，采用钢筋桩与素桩搭接的支护体系，在四周形成一个封闭的支护结构，即能挡土，又能止水，故基坑四周止水设计是与支护体系一同考虑（详见支护图纸）。
5.3.3 基坑封底止水主要是通过压密灌浆及浇灌水下砼施工，即一方面，在坑底布置压密灌浆点，通过在基岩内成孔、洗孔，然后再压密灌浆方式，填堵岩石中节理裂隙及岩溶通道；
5.4 方案设计要求
5.4.1钢筋砼工程要求
5.4.1.1 钢筋笼制作允许偏差：主筋间距允许偏差不大于10mm，箍筋间距或螺旋筋螺距不大于20mm，钢筋笼直径不大于10mm，钢筋笼长度不大于50mm。
5.4.1.2 钢筋混凝土梁轴线（包括水平方向及垂直方向）允许偏差不大于8mm，混凝土浇筑完毕后应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求进行养护。
5.4.1.3 钢筋砼结构纵向受力钢筋应采用焊接方式，钢筋连接应遵守《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2010）的相关规定。
5.4.1.4 需焊接的钢筋施工之前，应清除钢筋、钢板焊接部位以及钢筋与电极接触处表面上的锈斑、油污、杂物等；钢筋端部当有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。
5.4.1.5支护桩检测：（1）支护桩检测执行（JGJ120-2012）中“4.4.10”相关要求：即采用低应变动测法检测桩基完整性，检测数量不少于本次基坑支护工程支护桩总数的20%，且不小于5根；（2）應检测支护桩桩端标高下持力层岩体质量达到微风化岩体质量要求，支护桩竣工后，应采取抽芯检验支护桩身材料是否满足设计强度要求。
5.4.1.6桩基施工中其它要求，执行《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）中第4.4条中相关条文要求。
5.4.1.7支护桩均按水下砼支护设计，灌注水下混凝土施工时，应执行《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中“6.3.26～6.3.30”条相关条文要求。
5.4.2坑底压密灌浆施工要求
5.4.2.1基坑底部压密灌浆止水孔呈网格布置，应跳孔间隔以及隔时施工，先按套管引孔施工，再反复冲洗孔2～3次，最后，实施压密灌浆。灌浆压力为0.3MPa。
6 、其它
6.1 施工期间，查明基坑施工影响范围内各种管线及管道情况，做好防护措施；同时，若发现开挖地层与报告书中的地层有异常时，请及时进行方案设计变更；基坑开挖前应对周边建筑物、管沟的位置、埋深、原有"缺陷"等进一步检查、核实清楚，并应记录、拍照或录像，作为原始资料备查。
6.2在围堰土方堆填方面，应根据场地位置情况（上下游、需开挖工作区、机械施工区等方面）分区堆填，如外围邻水侧土方堆填，应采取砂袋、块石等必要措施，内围有支护桩分布区域，堆填土方宜考虑对支护桩施工的影响等等因素。
6.3支护桩施工前，建议按规范要求进行专项桩基勘察工作，以查明支护桩位置处地质资料。
【关键词】咬合桩；深基坑；应用；分析
1、前言
拟建场地位于柳江河河床，其东面紧临柳江河右岸（东岸），东面150m为河东管理大厦。场区河床底高程74.35m～77.25m，水深约0.6～3.1m。场区东侧紧邻柳江河右岸河岸斜坡，坡顶为耕地，标高约为91.0m，坡脚约为65m，坡度约30度。据现场踏勘及调查访问，场区处柳江河右岸坡仅于水面与河岸交界处局部有轻微冲刷迹象，局部地段发生小规模的崩塌，未发育大的崩塌滑坡现象，河岸斜坡处于自然稳定状态。场区在地貌上属柳江河Ⅰ级冲。
2、设计技术标准及设计依据
2.1 工程设计遵循下列技术标准
2.1.1《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
2.1.2《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
2.1.3《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
2.1.4《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
2.1.5《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）
2.1.6《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2010）
2.1.7《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）
2.1.8《水电水利工程高压喷射技术规范》DL/T5200-2004
2.1.9《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2011）
2.1.10《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
2.1.11《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
2.2 设计依据
2.2.1提供的关于该项目总平面图、场地地形图、项目结构设计图等相关电子文件资料；
2.2.2根据该项目详细勘察报告，现场实际踏勘资料。
3、场地工程地质条件概述
3.1 场地工程地质特征
根据察资料及现场踏勘资料，场区与基坑支护及围堰相关岩土层自上而下可分为：①层淤泥；②层新近沉积粉质黏土；③层粉质黏土；④层松软状圆砾；⑤层白云质灰岩。
3.2 水文地质条件
场地位于柳江上，设计中，柳江江水水位标高按77.50m的常水位高程考虑。
4、支护方案选择
基坑支护方案较多，如放坡、护壁桩、锚杆、锚喷支护等等。各种方案都有其优点和局限性，因此，选择合理的方案是保证基坑支护工程质量的关键。根据基坑情况，可采用基坑方案有桩锚支护、悬臂排桩支护、锚喷支护及放坡等方案，各方案的技术及经济对比分析如下：
4.1 桩锚支护：通过连续分布的排桩、桩顶冠梁连接、预应力锚索（杆）拉结形成构成主动式支护体系，通过支护体系中各个支护结构共同作用，形成了体刚大、安全牢固的支挡体系，可有效预防及控制位移变形。适用于稳定差、位移变形控制严格的基坑；但该方案可能存在施工工期相对较长，支护造价较高的特点。
4.2 悬臂排桩支护：一般通过排桩及桩顶冠梁连接形成的刚性支护体系，该支护方案虽然可实现垂直开挖，能充分利用场地空间，但是，在基坑稳定性差、基坑开挖深度偏大时，该支护方案存在位移变形大的缺点，位移控制严格基坑应谨慎采用。同时，若在环境简单、位移控制不严的基坑采用单纯的悬臂支护方案会存在施工周期长、支护桩造价高的缺点。
4.3 锚喷支护：通过在开挖基坑坑壁内植入密集的锚杆体系，与坡面挂网喷射的混凝土面层形成综合的支护体系达到基坑支护的方案，其适用于基坑深度不宜大于15m，且地下水位以上，由粘性土层、粉土、砂土等构成的非软土基坑。该支护方案施工设备简单，支护灵活，技术成熟，可边支护边开挖施工，支护施工及土方开挖等多种工序可交叉进行，节约工期，造價较低。但基坑开挖深度较深，且坑壁土体复杂的条件下，基坑位移变形偏大，对坑顶环境，尤其是存在建筑物时影响较大。
4.4放坡开挖：该方案是最直接、经济、省时、省事的支护方案，在场地用地条允许条件下，可优先采用该支护方案。但该方案存在可利用空地范围较宽（特别是在地质条件较差、基坑深度大的情况下所要求的用地范围更宽），土方开挖量大的缺点。
本次设计在深入掌握和研究已有工程地质、水文地质资料和周边环境条件的基础上，参照成功的设计及施工经验，进行多种方案的分析、论证与优化，结合本地区类似基坑支护经验，认为该工程场地周边环境复杂，需同时考虑止水挡土问题，且场地位于柳江上，需先围堰再施工的基本程序，因此，本次基坑工程采用搭接式排桩支护及坑底压密灌浆封底的处理方案。
5、方案设计
5.1设计原则
5.1.1设计方案按永久性基坑方案设计，基坑支护的设计使用期限按50年考虑。
5.1.2结合规范要求，本次基坑设计采用“动态设计法”的设计原则实施设计，即根据信息施工法和施工勘察、调研等反馈的资料，对设计参数及设计方案进行验证，并及时补充、修改、完善本设计方案。
5.1.3 结合规范要求，根据基坑破坏严重程度及其社会影响，基坑侧壁安全等级按一级考虑，重要性系数γ0取1.10。
5.1.4 设计方案是根据建筑基坑总平面图范围，场地岩土工程条件，场地周边环境条件及基坑开挖深度等要求确定。 5.1.5根据业主提供资料，结合场地实际条件，工程地质情况等，水泵坑底开挖标高按72.5m考虑，现场地面高程按围堰整平至79.0m计，基坑开挖深度6.5m计（详见后设计图纸），水位按柳江常水位77.8m考虑。
5.1.6设计中采用北京理正基坑支护设计软件FSPW7.0（2012版）进行分析。与基坑设计有关岩土参数是根据勘察报告并结合工程经验确定，具体如下表：
注：考虑到围堰及施工的影响，坑壁土体按填土及基岩层考虑；基岩参数值结合经验按等效内摩擦角考虑。
5.2 支护设计
5.2.1 根据工程地质情况、场地周边环境等因素，支护方案按搭接式排桩支护。
5.3 地下水/江水控制系统设计
5.3.1根据附近场地位置，工程施工情况以及勘察资料分析，结合踏勘资料及柳江施工类似工程施工经验，地下水采用“截堵为主，明抽明排为辅”的处理方式，即在支护体系中构筑封闭的截水帷幕，避免地下水（江水）进入坑内，采用明抽名排方式处理坑内水体；
5.3.2 支护桩设计中，采用钢筋桩与素桩搭接的支护体系，在四周形成一个封闭的支护结构，即能挡土，又能止水，故基坑四周止水设计是与支护体系一同考虑（详见支护图纸）。
5.3.3 基坑封底止水主要是通过压密灌浆及浇灌水下砼施工，即一方面，在坑底布置压密灌浆点，通过在基岩内成孔、洗孔，然后再压密灌浆方式，填堵岩石中节理裂隙及岩溶通道；
5.4 方案设计要求
5.4.1钢筋砼工程要求
5.4.1.1 钢筋笼制作允许偏差：主筋间距允许偏差不大于10mm，箍筋间距或螺旋筋螺距不大于20mm，钢筋笼直径不大于10mm，钢筋笼长度不大于50mm。
5.4.1.2 钢筋混凝土梁轴线（包括水平方向及垂直方向）允许偏差不大于8mm，混凝土浇筑完毕后应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求进行养护。
5.4.1.3 钢筋砼结构纵向受力钢筋应采用焊接方式，钢筋连接应遵守《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2010）的相关规定。
5.4.1.4 需焊接的钢筋施工之前，应清除钢筋、钢板焊接部位以及钢筋与电极接触处表面上的锈斑、油污、杂物等；钢筋端部当有弯折、扭曲时，应予以矫直或切除。
5.4.1.5支护桩检测：（1）支护桩检测执行（JGJ120-2012）中“4.4.10”相关要求：即采用低应变动测法检测桩基完整性，检测数量不少于本次基坑支护工程支护桩总数的20%，且不小于5根；（2）應检测支护桩桩端标高下持力层岩体质量达到微风化岩体质量要求，支护桩竣工后，应采取抽芯检验支护桩身材料是否满足设计强度要求。
5.4.1.6桩基施工中其它要求，执行《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）中第4.4条中相关条文要求。
5.4.1.7支护桩均按水下砼支护设计，灌注水下混凝土施工时，应执行《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中“6.3.26～6.3.30”条相关条文要求。
5.4.2坑底压密灌浆施工要求
5.4.2.1基坑底部压密灌浆止水孔呈网格布置，应跳孔间隔以及隔时施工，先按套管引孔施工，再反复冲洗孔2～3次，最后，实施压密灌浆。灌浆压力为0.3MPa。
6 、其它
6.1 施工期间，查明基坑施工影响范围内各种管线及管道情况，做好防护措施；同时，若发现开挖地层与报告书中的地层有异常时，请及时进行方案设计变更；基坑开挖前应对周边建筑物、管沟的位置、埋深、原有"缺陷"等进一步检查、核实清楚，并应记录、拍照或录像，作为原始资料备查。
6.2在围堰土方堆填方面，应根据场地位置情况（上下游、需开挖工作区、机械施工区等方面）分区堆填，如外围邻水侧土方堆填，应采取砂袋、块石等必要措施，内围有支护桩分布区域，堆填土方宜考虑对支护桩施工的影响等等因素。
6.3支护桩施工前，建议按规范要求进行专项桩基勘察工作，以查明支护桩位置处地质资料。