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摘要：本文针对某基坑工程特殊的地理位置及现场情况，基坑施工中采用较实用的喷锚水泥搅拌桩组合支护技术，达到了安全、适用和经济的目的。
关键词：基坑工程；变形；支护方案
中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：
前言
喷锚网支护是目前深基坑支护工程中采用较多的一种支护方式。它是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称，作为一种先进的支护加固技术，在岩土质高边坡和大跨度地下工程，特别是在不良地质条件下，国内外已进行了广泛而成功的应用。
土体的抗剪强度较低，抗拉能力几乎等于零，但是土体具有一定的结构整体性，能以较小的临界高度保持直立。土坡直立的高度超过临界高度，或坡地有较大的超载以及环境因素的改变都会引起土坡失稳。过去常采用支挡结构承受侧压力并限制其变形。这属于被动制约机制的支挡结构。喷锚网支护是土体内增设一定长度和分布密度的锚固体，它与土体牢固结构而共同工作。以弥补土体自身强度的不足，增强土体的稳定性。这种方法是以主动制约机制为基础通过锚杆与土体的相互作用，使土体自身结构强度增加，锚杆对复合土体起着骨架箍束作用，分担外荷载和土体自重、应力传递与扩散的作用。而钢筋网喷射混凝土则约束坡面变形。
1.工程概况
某基坑工程，地下1层，地上12层，总建筑面积21013㎡，采用框架结构，东侧临近河流，西侧紧邻道路，南北两侧为城市规划用地，除道路侧有一些地下管线分布外，其余各侧周边环境相对简单。
2.场地水文地质条件
本工程场地经人工填土平整，现场较平坦，地下水埋深0.6～1.5m。场地土层构成如下：①素填土：层厚0.7～2.8m，平均1.55m；②淤泥及淤泥质土：饱和，流塑，局部夹淤泥质砂层，层厚2.2～5.4m，平均4.2m；③细砂：饱和，松散～稍密，层厚1.0～2.2m，平均1.67m；④中粗砂：饱和，松散～稍密，层厚0.8～2.3m，平均1.67m；⑤残积砂质粘性土：可塑～硬塑，层厚2.9～8.3m；⑥花岗岩风化带：分为全风化和强、中、微风化花岗岩等4个亚层。地下室基坑开挖深度约5.5m，该深度范围内的土质主要为填土层和淤泥层，物理力学性质较差。设地面标高为±0.00，则地下室底板底标高为-5.05～-5.65m，周边地梁底标高约为-5.45～-6.05m。
3.工程特点和难点
3.1基坑开挖深度大，约为5.5m；场地西侧紧邻道路且埋设有市政管线，对基坑开挖所产生的变形非常敏感。
3.2因受用地红线和施工临时用地的限制要求，本工程不具备大放坡开挖的空间条件，只能沿基坑边线进行直立开挖。
3.3淤泥层较厚，力学性质差，基坑支护难度大。虽然基坑的开挖深度已基本穿越淤泥层，基坑隆起问题相对不突出，但需要充分考虑水平滑移问题。
3.4本工程地下室外尚有一定数量的钻孔灌注桩，拟在基坑开挖前施工完毕，在基坑支护工程的施工过程中应充分保护上述桩基的安全。
4施工方案与技术要求
基坑工程主要包括基坑边坡支护结构型式、地下水和地表水处理(包括明排、降水、止水等)、周围环境保护、土方开挖布置等重点环节，以下介绍本工程主要采取的技术措施。
4.1止水方案
鉴于本工程场地属于软弱地基和强透水性土层埋藏较浅的实际情况，并从技术经济角度综合分析，决定采用水泥搅拌桩作为止水帷幕，可同时对软弱土层进行超前支护和对强透水层进行止水。但坑内土层中仍有一定的静贮水，且在施工中还会受降雨影响，因此基底开挖后在坡脚设1道300×300排水沟，在基坑转角处设集水井以排泄基坑内的积水。为避免地表水软化坡肩，有效排泄边坡渗水，在坡顶设1道300×300排水沟截断地表水，基坑开挖前疏干地表已有积水，并采取有效措施保证地表水排泄顺畅以防积水，在地表水和地下水排入城市管网前设置三级沉淀池。
4.2边坡支护方案
采用喷锚水泥搅拌桩组合支护型式，在基坑边坡上部1.0m按1∶1的坡率进行放坡开挖，中间设一宽1.0m的过渡平台，水泥搅拌桩帷幕起超前支护作用，以增强软土的临时自稳能力，并具有截水功能。为增强帷幕整体刚度和抗剪强度，在边坡内增设钢管桩，并在过渡平台顶部设置200mm厚的压顶板，沿安栏路侧基坑边坡中部的钢管桩密度增大一倍。基坑边坡坡体内设置5排钢管注浆土钉及单排预应力锚索或非预应力锚杆，其中锚索或锚杆、中下部土钉均穿透淤泥层。
⑴在紧邻道路的西侧，因对位移控制要求严格，故在基坑边坡的中上部设置较长的预应力锚索穿透淤泥层以提高锚固力，该侧中部受两端约束较小，故只需对支护结构进行适当加强，其设计剖面如图1所示。
⑵靠河流一侧基坑开挖深度较大的区段，因位于中间部位且近临河边，基坑开挖后受两端的约束小，故在基坑边坡的中上部设置较长的预应力锚索以有效增强其稳定性，如图2所示。
⑶其余各侧由于周边环境相对简单，通过在基坑边坡中上部设置较长的非预应力锚杆穿透淤泥层，可提高其锚固力，具体施工参见图2。
本工程采取了上述技术措施，有效地解决了基坑边坡的水平滑移问题。
4.3土方开挖方案
为确保施工安全，本工程土方开挖严格遵循分区分层分段和适时兼顾综合平衡的原则，即先在距边坡8m外的基坑中心区进行自由开挖，以保证周边区域的安全，周边地带采用分层分段开挖，每层厚度为两层土钉之间的垂直距离，分段长度在15m以内。
在上一排土钉和锚杆施工完毕36h后和预应力锚索张拉锁定后方可进行下一层土方开挖。基坑周边的承台土方采用人工开挖，当相邻承台净间距小于承台宽度的2倍时，进行人工跳挖施工，即待该承台砖胎模砌筑完毕并碾压回填后再开挖施工其相邻承台。对沿基坑周边分布的基础地梁，则以后浇带为界分区施工，相邻区域应错开施工。
图1基坑西侧支护结构剖面示意图
图2基坑东侧支护结构剖面示意图
4.4环境监控
在坡顶周围每隔约20m设一位移沉降观测点，在土方开挖前兩天每天观测3次，取其平均值作为初值，边坡开挖后每次开挖时必须每天观测位移沉降值1～3次，非开挖侧视位移沉降趋势每隔1～3天观测一次。底板施工完成两周后，若位移沉降收敛， 则可减少观测次数，基坑开始回填时停止观测，若边坡位移值达到警戒值时，必须立即采取应急措施进行边坡加固施工。
4.5技术要求
⑴本工程所采用的水泥均为32.5R普通硅酸盐水泥，掺入0.8%～3.0%的减水早强剂。
⑵水泥搅拌桩采用喷浆法施工，注浆材料采用水灰比0.50～0.55的纯水泥浆，浆液比重≥1.65，桩身每延米水泥用量不少于60kg，垂直度偏差≤1%，桩位偏差≤50mm，桩径偏差≤4%，采用四喷四搅施工工艺，止水帷幕搅拌桩桩底以穿透砂层1.5m以上为准。对于砂层下卧直接为风化岩层的区段，施工搅拌桩时在砂-岩接触面处搅搅30s，以保证该处的止水效果。
⑶钢管土钉和非预应力锚杆分别采用f 48×3和f 48×3.25的钢花管制作，通过设置倒刺环来保证土钉或锚杆注浆体的直径，采用击入法施工。注浆材料均采用水灰比0.50～0.55的纯水泥浆，浆液比重≥1.65，两者的水泥用量分别在25kg m和50kgm以上(两者注浆不返浆时)。
⑷预应力锚索采用2根1860MPa钢绞线制作，成孔直径≥130mm，采用二次注浆工艺，注浆材料均为水灰比0.50～0.60的纯水泥浆，水泥用量在75kg m3以上。
⑸喷射混凝土配合比为水泥∶中砂∶粒径5～10mm细碎石=1∶2∶2.5，强度C20，终凝1d后喷水养护7d以上。
⑹本工程坡顶水平位移警戒值为25mm，沉降警戒值为15mm。
⑺在基坑开挖与使用期间，距离基坑边线5m范围内的坡顶荷载应小于10kPa，同时不得允许重型车辆通行。
5 结束语
5.1本工程支护工程完成后，按有关规范要求对止水帷幕水泥土拌和的均匀性，土钉、非预应力锚杆和预应力锚索的抗拔力，面层厚度等项目进行验收检验，达到了规范要求。
5.2经测量，施工中坡顶最大水平位移值和沉降值均未超出警戒值。
5.3本工程采用喷锚水泥搅拌桩组合基坑支护型式，并结合现场实际采取合理适用的施工技术，实施后切实有效，施工中未出现任何险情，保证了地下室施工的安全顺利。
关键词：基坑工程；变形；支护方案
中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：
前言
喷锚网支护是目前深基坑支护工程中采用较多的一种支护方式。它是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称，作为一种先进的支护加固技术，在岩土质高边坡和大跨度地下工程，特别是在不良地质条件下，国内外已进行了广泛而成功的应用。
土体的抗剪强度较低，抗拉能力几乎等于零，但是土体具有一定的结构整体性，能以较小的临界高度保持直立。土坡直立的高度超过临界高度，或坡地有较大的超载以及环境因素的改变都会引起土坡失稳。过去常采用支挡结构承受侧压力并限制其变形。这属于被动制约机制的支挡结构。喷锚网支护是土体内增设一定长度和分布密度的锚固体，它与土体牢固结构而共同工作。以弥补土体自身强度的不足，增强土体的稳定性。这种方法是以主动制约机制为基础通过锚杆与土体的相互作用，使土体自身结构强度增加，锚杆对复合土体起着骨架箍束作用，分担外荷载和土体自重、应力传递与扩散的作用。而钢筋网喷射混凝土则约束坡面变形。
1.工程概况
某基坑工程，地下1层，地上12层，总建筑面积21013㎡，采用框架结构，东侧临近河流，西侧紧邻道路，南北两侧为城市规划用地，除道路侧有一些地下管线分布外，其余各侧周边环境相对简单。
2.场地水文地质条件
本工程场地经人工填土平整，现场较平坦，地下水埋深0.6～1.5m。场地土层构成如下：①素填土：层厚0.7～2.8m，平均1.55m；②淤泥及淤泥质土：饱和，流塑，局部夹淤泥质砂层，层厚2.2～5.4m，平均4.2m；③细砂：饱和，松散～稍密，层厚1.0～2.2m，平均1.67m；④中粗砂：饱和，松散～稍密，层厚0.8～2.3m，平均1.67m；⑤残积砂质粘性土：可塑～硬塑，层厚2.9～8.3m；⑥花岗岩风化带：分为全风化和强、中、微风化花岗岩等4个亚层。地下室基坑开挖深度约5.5m，该深度范围内的土质主要为填土层和淤泥层，物理力学性质较差。设地面标高为±0.00，则地下室底板底标高为-5.05～-5.65m，周边地梁底标高约为-5.45～-6.05m。
3.工程特点和难点
3.1基坑开挖深度大，约为5.5m；场地西侧紧邻道路且埋设有市政管线，对基坑开挖所产生的变形非常敏感。
3.2因受用地红线和施工临时用地的限制要求，本工程不具备大放坡开挖的空间条件，只能沿基坑边线进行直立开挖。
3.3淤泥层较厚，力学性质差，基坑支护难度大。虽然基坑的开挖深度已基本穿越淤泥层，基坑隆起问题相对不突出，但需要充分考虑水平滑移问题。
3.4本工程地下室外尚有一定数量的钻孔灌注桩，拟在基坑开挖前施工完毕，在基坑支护工程的施工过程中应充分保护上述桩基的安全。
4施工方案与技术要求
基坑工程主要包括基坑边坡支护结构型式、地下水和地表水处理(包括明排、降水、止水等)、周围环境保护、土方开挖布置等重点环节，以下介绍本工程主要采取的技术措施。
4.1止水方案
鉴于本工程场地属于软弱地基和强透水性土层埋藏较浅的实际情况，并从技术经济角度综合分析，决定采用水泥搅拌桩作为止水帷幕，可同时对软弱土层进行超前支护和对强透水层进行止水。但坑内土层中仍有一定的静贮水，且在施工中还会受降雨影响，因此基底开挖后在坡脚设1道300×300排水沟，在基坑转角处设集水井以排泄基坑内的积水。为避免地表水软化坡肩，有效排泄边坡渗水，在坡顶设1道300×300排水沟截断地表水，基坑开挖前疏干地表已有积水，并采取有效措施保证地表水排泄顺畅以防积水，在地表水和地下水排入城市管网前设置三级沉淀池。
4.2边坡支护方案
采用喷锚水泥搅拌桩组合支护型式，在基坑边坡上部1.0m按1∶1的坡率进行放坡开挖，中间设一宽1.0m的过渡平台，水泥搅拌桩帷幕起超前支护作用，以增强软土的临时自稳能力，并具有截水功能。为增强帷幕整体刚度和抗剪强度，在边坡内增设钢管桩，并在过渡平台顶部设置200mm厚的压顶板，沿安栏路侧基坑边坡中部的钢管桩密度增大一倍。基坑边坡坡体内设置5排钢管注浆土钉及单排预应力锚索或非预应力锚杆，其中锚索或锚杆、中下部土钉均穿透淤泥层。
⑴在紧邻道路的西侧，因对位移控制要求严格，故在基坑边坡的中上部设置较长的预应力锚索穿透淤泥层以提高锚固力，该侧中部受两端约束较小，故只需对支护结构进行适当加强，其设计剖面如图1所示。
⑵靠河流一侧基坑开挖深度较大的区段，因位于中间部位且近临河边，基坑开挖后受两端的约束小，故在基坑边坡的中上部设置较长的预应力锚索以有效增强其稳定性，如图2所示。
⑶其余各侧由于周边环境相对简单，通过在基坑边坡中上部设置较长的非预应力锚杆穿透淤泥层，可提高其锚固力，具体施工参见图2。
本工程采取了上述技术措施，有效地解决了基坑边坡的水平滑移问题。
4.3土方开挖方案
为确保施工安全，本工程土方开挖严格遵循分区分层分段和适时兼顾综合平衡的原则，即先在距边坡8m外的基坑中心区进行自由开挖，以保证周边区域的安全，周边地带采用分层分段开挖，每层厚度为两层土钉之间的垂直距离，分段长度在15m以内。
在上一排土钉和锚杆施工完毕36h后和预应力锚索张拉锁定后方可进行下一层土方开挖。基坑周边的承台土方采用人工开挖，当相邻承台净间距小于承台宽度的2倍时，进行人工跳挖施工，即待该承台砖胎模砌筑完毕并碾压回填后再开挖施工其相邻承台。对沿基坑周边分布的基础地梁，则以后浇带为界分区施工，相邻区域应错开施工。
图1基坑西侧支护结构剖面示意图
图2基坑东侧支护结构剖面示意图
4.4环境监控
在坡顶周围每隔约20m设一位移沉降观测点，在土方开挖前兩天每天观测3次，取其平均值作为初值，边坡开挖后每次开挖时必须每天观测位移沉降值1～3次，非开挖侧视位移沉降趋势每隔1～3天观测一次。底板施工完成两周后，若位移沉降收敛， 则可减少观测次数，基坑开始回填时停止观测，若边坡位移值达到警戒值时，必须立即采取应急措施进行边坡加固施工。
4.5技术要求
⑴本工程所采用的水泥均为32.5R普通硅酸盐水泥，掺入0.8%～3.0%的减水早强剂。
⑵水泥搅拌桩采用喷浆法施工，注浆材料采用水灰比0.50～0.55的纯水泥浆，浆液比重≥1.65，桩身每延米水泥用量不少于60kg，垂直度偏差≤1%，桩位偏差≤50mm，桩径偏差≤4%，采用四喷四搅施工工艺，止水帷幕搅拌桩桩底以穿透砂层1.5m以上为准。对于砂层下卧直接为风化岩层的区段，施工搅拌桩时在砂-岩接触面处搅搅30s，以保证该处的止水效果。
⑶钢管土钉和非预应力锚杆分别采用f 48×3和f 48×3.25的钢花管制作，通过设置倒刺环来保证土钉或锚杆注浆体的直径，采用击入法施工。注浆材料均采用水灰比0.50～0.55的纯水泥浆，浆液比重≥1.65，两者的水泥用量分别在25kg m和50kgm以上(两者注浆不返浆时)。
⑷预应力锚索采用2根1860MPa钢绞线制作，成孔直径≥130mm，采用二次注浆工艺，注浆材料均为水灰比0.50～0.60的纯水泥浆，水泥用量在75kg m3以上。
⑸喷射混凝土配合比为水泥∶中砂∶粒径5～10mm细碎石=1∶2∶2.5，强度C20，终凝1d后喷水养护7d以上。
⑹本工程坡顶水平位移警戒值为25mm，沉降警戒值为15mm。
⑺在基坑开挖与使用期间，距离基坑边线5m范围内的坡顶荷载应小于10kPa，同时不得允许重型车辆通行。
5 结束语
5.1本工程支护工程完成后，按有关规范要求对止水帷幕水泥土拌和的均匀性，土钉、非预应力锚杆和预应力锚索的抗拔力，面层厚度等项目进行验收检验，达到了规范要求。
5.2经测量，施工中坡顶最大水平位移值和沉降值均未超出警戒值。
5.3本工程采用喷锚水泥搅拌桩组合基坑支护型式，并结合现场实际采取合理适用的施工技术，实施后切实有效，施工中未出现任何险情，保证了地下室施工的安全顺利。