多种支护方式在深基坑支护中的综合应用

　　Abstract：Combinedwithpracticalworktheapplicationsofvarioussupportingwaysinfoundationpitexcavationaccordingtodifferentgeologicalandtopographicconditions.Meanwhile,onenewwayisproposed,whichisapplicableinfoundationpitsupportwithgoodreliabilityandlowengineeringcost.

　　Keywords：deepfoundationpitsupport;pre-stressedanchoringcables;nailingsupports;curtainwithrotaryjet-groutingpiles;

　　在建筑工程中开挖深基坑时，为了防止边坡失稳及保证邻近建筑的安全，需要设置支护。工程实践发展了各种有效的支护技术，每种支护技术都有其适用条件和经济指标，我们必须在实际应用中根据工程地质条件和荷载情况、开挖深度等选取满足安全要求、施工条件且又比较经济的支护技术方案。有时可以采取多种支护方式综合支护。

　　1、深基坑支护的主要方法

　　深基坑支护首先要保证支护结构的安全性，同时也要兼顾经济性和施工便利性。目前常用的支护结构类型有以下7种。

　　(1)钢板桩支护钢板桩应用于建筑深基坑的支护，是一种施工简单，投资经济的支护方法。在软土地区过去应用较多，但由于钢板桩本身柔性大，如支撑或锚拉系统设置不当，其变形会很大。因此对基坑支护深度达7m以上软土地层，基坑支护不宜采用钢板桩支护。

　　(2)水泥土围护墙支护水泥土围护墙属重力式围护墙，在软土地区应用广泛，支护深度一般不超过6m。

　　(3)土钉墙支护土钉墙支护是一种边坡原位加筋支护技术。《基坑土钉支护技术规程》规定，土钉支护方案仅适用于砂性土、粉土、以及粘性土等土质较好的地区。

　　(4)地下连续墙支护地下连续墙是在泥浆护壁的条件下分槽段构筑的钢筋混凝土墙体。由于地下连续墙具有整体刚度大和防渗性好，适用于地下水位以下的软粘土和砂土多种地层条件和复杂的施工环境，尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况

　　(5)排桩支护灌注桩施工时无振动，对周围邻近建筑物、道路和地下管线影响危害比较少。具有一定的优越性，但缺点是桩的施工速度较慢，且场地泥浆处理较困难，工期长。

　　(6)土层锚杆支护土层锚杆在长度上分为锚固段和自由段，锚固段是它在土中以摩擦力形成传递荷载的部分，使用水泥、砂浆等胶结物以压浆的形式注入钻孔中凝固而成的，其中有受拉的锚杆(钢丝束等)，其上部连接自由段。自由段不与钻孔土壁接触，仅把锚固力传到锚头处，锚头是进行张拉和把锚固力锚定在结构上的装置，使结构产生锚固力。

　　(7)旋喷桩帷幕墙支护它是钻孔后将钻杆从地基土深处逐渐上提，同时利用插入钻杆端部的旋转喷嘴，将水泥浆固化剂喷入地基土中形成水泥土桩，桩体相连形成帷幕墙，可用作支护结构挡墙。

　　2、工程实例

　　2.1工程概况

　　某公寓为一高层住宅楼，该工程地面最高建筑14层，地下2层，基坑东西宽49.7m，南北长60.0m，基坑深度9.4～13.4m。该工程环境条件极其复杂。基坑东侧紧靠市中心的主要交通要道，路边线距基坑开挖线6.0m。基坑南侧为市政府办公厅3层砖混凝土结构浅基础住宅楼，距基坑开挖线5.0m。基坑西侧紧临物资公司6层砖混凝土住宅楼，其基础为天然浅基，距基坑开挖线3.0m。基坑北侧为一居民进出的要道，道路边线距基坑开挖线1.5m。整个基坑开挖线外0.5m左右已垒起2.0m以上高的围墙，无放坡条件，基坑采用垂直开挖。

　　2.2工程地质条件

　　根据建设方提供的地质勘查报告，场地地层较复杂：

　　2.2.1东侧有0.00~2.30m的淤泥层，分布范围广。

　　2.2.2南侧为人工杂填土，层厚5.00m。

　　2.2.3西侧从地面至基坑底分为三层，第一层为松散人工填土层(矿渣层)，无内粘聚力，开挖中无法直立，层厚6.00~9.00m;第二层为粉砂，厚度1.00~2.00m;第三层为粉质粘土，局部分布有淤泥。

　　2.2.4北侧为人工杂填土，层厚0.00~8.00m。

　　2.3支护设计

　　依据本工程地质勘查报告，结合周围环境和地层情况，该基坑边坡支护充分发挥预应力锚索施加预应力及时准确;土钉支护经济合理，迅速灵活;旋喷桩帷幕止水效果好的特点，把它们用在不同地层，各自发挥自身优势。在施工过程中做到动态设计，信息化施工，及时调整各设计参数和施工工艺，保证基坑支护优质高效。

　　2.3.1旋喷桩帷幕+土钉支护设计

　　由于基坑东侧有较大范围的流-软塑状态的淤泥粉质粘土，厚度在0.00~2.30m之间，为防止开挖后淤泥跨塌带动上层土体位移和防止涌水现象的出现，设计采用先在坑基边线外侧采用旋喷桩进行超前支护处理，形成隔水帷幕。桩径500mm，相交150mm，平均桩长8000mm。然后再进行土钉支护。基坑东侧旋喷桩帷幕+土钉支护设计剖面图见图1。

基坑东侧旋喷桩帷幕+土钉支护设计剖面图见图1

　　图1基坑东侧旋喷桩+土钉支护剖面图

　　2.3.2预应力锚索+土钉支护设计

　　基坑南、西、北侧均有较厚的人工杂填土分布，基坑开控线与邻近的建筑物及路边距离又近(1.5~2.0m)，为了有效地控制边坡的水平位移和竖向沉降，确保住宅楼及道路的安全，设计时采用了预应力锚索+土钉支护方案。预应力锚索+土钉支护剖面图见图2。

预应力锚索+土钉支护剖面图见图2

　　±图2基坑南、西、北侧预应力锚索+土钉支护剖面图

　　2.3.3监测要求

　　在基坑开挖前后和支护施工过程中，要求对基坑边坡的水平位移和竖向沉降进行监测。共布设沉降点6个，位移点6个。后根据需要增加了4个沉降点，3个位移点。前后监测25期(每期4d1次)。

　　2.4支护施工

　　由于该工程地质条件和环境条件比较复杂，针对本工程采取了下列措施

　　(1)垂直花管灌浆超前加固处理。基坑开挖前，在开挖线外侧垂直打入Φ48×3.5的钢质花管，孔深10.0m间距500m，然后高压灌入纯水泥浆。

　　(2)尽量缩短开挖段长度，严格控制好开挖高度，使开挖临空面能保持足够的直立时间。

　　(3)对施工工艺进行调整，比原方案加喷一次混泥土。

　　(4)预应力锚索控制侧向变形，由于采用预应力锚索，施加预应力及时准确，使侧向变形得到了有效控制。

　　(5)施工时严格实行逆作法施工，即开挖一层，锚固一层，使开挖面以上的坡面在施加预应力的作用下处于稳定状态。支护和监测结果表明，上述措施对控制基坑边坡侧向变形、加固人工杂填土层起到了非常明显的作用。

　　2.4.3监测结果及分析

　　本工程于工期长100d。根据25期监测成果综合分析，在整施工期间的100d左右的周期内，前30d基坑周边建筑物处于稳定趋势，中间40天随开挖基坑深度的加深，基坑处于不稳定状态，尤以西侧较为明显，水平位移自西向东移动，大部分测点位移均在10mm左右，未超出设计及规范要求，水平位移点最大值21.9mm，垂直位移点最大值26.0mm，后40d随着支护工程的进展，逐渐趋于稳定。

　　3、结束语

　　3.1基坑支护方案繁多，应根据基坑的开挖深度、周边环境、地层性质，综合考虑支护结构的安全性、经济性和施工便利性，选取最优的支护形式。

　　3.2深基坑支护设计应严格把握“动态设计，信息施工”的设计原则，及时对设计方案进行调整，把理论成果与实践经验相结合，这是深基坑支护成功的关键。

　　3.3处理软塑-流塑的地层，采用土钉等深基坑支护技术，必须支护及时，堵排结合，才能保证基坑边坡的稳定及周围环境的安全。

　　3.4对于同一工程边坡，根据不同的地质条件和环境条件，可以多种支护方案并举，这些方案既可以独立采用，自成一体，也可以联合运用，各显神通，达到方案合理，施工简单，降低消耗的目的。

　　参考文献：

　　[1]中国岩土锚固工程协会.岩土锚固新技术[M].北京:人民交通出版社，2000.3

　　[2]中国工程建设标准化协会标准.土层锚杆设计与施工规范[S]

　　[3]地基处理手册编写委员会.地基处理手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

　　[4]秦四海.深基坑工程优化设计[M].北京:地震出版社,1998.

　　[5]侯学渊.城市基坑工程发展几点看法[J].施工技术,20001.