深基坑支护工程施工技巧

深基坑支护工程施工技巧
基坑支护方法多种多样，实际工程中所究竟采用数学方法哪种支
护方法，应综合考虑工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖
深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求、基坑周边荷载、施工季节、支护结构所用期限等因素，做到因地制宜，因时制宜，合
理设计、精心施工、严格监控。

1工程概况
某综合商住楼建筑位于城市中心地带，主楼30层，地下室两层，
拟采用预制管桩基础，框架结构，设计地坪标高110.40m，基坑开挖深度为-10.00m。

基坑边缘周长约189m。

基坑东、西、北侧分布多条给水管道，管径0.1m~0.7m，场地东侧临街为民房。

作为深基坑，开挖施工时必须严格控制基坑周边变形，安全施工，避免产生不良的社会影响。

2场地周边环境及比赛场地工程地质条件
根据勘察资料，本地貌工程场地地貌单元原属河道冲积阶地，人
工填土及淤泥质土厚度大，西侧100多米即为河道，场地内地层性状
描述如下:①杂填土②淤泥质粉质粘土③粉质粘土④圆砾⑤残积粉质粘
土⑥强风化泥质粉泥岩⑦中风化泥质粉凝灰岩。

场地内地下水有赋存上层人工填土中的于滞水及下伏圆砾层中的
潜水，上层水量一般，圆砾层中潜水量较大，与河道水有一定的水力
联系。

基坑支护扩建工程必须考虑该层地下水对基坑开挖及日后桩基
础施工的不利影响。

3基坑支护设计
3.1基坑桩基方案的选择
总合分析基坑地理位置、土质条件、开挖深度及周边环境，该基
坑开凿深度较大，为10.00m;位于市中心，场地周边环境较狭小，无放坡开挖条件，场地东、西、北侧供水管都有供水管道及地下管网通过，
一但发生土体失稳，对中国经济和社会影响较大。

软弱土埋深达12.0m，为当地广为人知的软弱土基坑;地下水位较高，且基坑底部有强透水性
地层分布。

综合以上因素，以经济合理，确保安全的原则，本次基坑设计采
用较为的钻孔灌注桩和锚杆联合支护方式，融合高压摆喷墙止水帷幕。

在多家机关的方案比选中，否定了基坑之内支撑、超前锚管土钉墙及
桩间内嵌旋喷止水桩等方案。

3.2支护的结构设计
在工程设计计算中会，根据朗肯土冲击理论，按悬壁结构考虑，
采用等值梁法和按桩底固定法求得桩最小嵌固深度为8.40m，进入中风化岩层1m。

本工程采用深埋结构计算法，综合主要考虑基坑周边地层
所能综合评价提供的锚固力，经过多次试算，最后确认实际的钻孔桩
嵌固深度为8.40m，采用双排锚杆拉结。

由于采用经典土压力法所求的土偏大压力或按等值梁法求最大弯
矩一般偏于安全。

本采用弹性土压力模型核算桩体最大弯矩、剪力及
变形，求得基坑外侧桩的最大畸变为1162knm，基坑外侧桩的最大畸变为301knm，基坑外缘桩的最大剪力为-530knm，基坑外侧桩的最大剪力为305knm。

由于是临时支护工程，本着节省安全的原则，工程桩采用
φ1000钻孔灌注桩，按弯矩图及等效截面法进行配筋，按距桩顶(底)
距离2.0，4.0，8.0m分别采用6φ25、10φ25、18φ25非均匀配筋。

根据计算结果，坑壁最大位移为s=29.61mm，满足周边管线对变形的支配周边要求。

3.3支护方案与止水帷幕
采用灌注护壁桩与锚杆联合支护体系。

护壁桩桩径φ1000mm，桩
间距1.80m，桩芯砼标号C25。

在护壁桩间采用两排锚杆，孔径φ130，入射角35°，锚杆采用锚具锚于2×20槽钢压梁上，锁定荷载50kn。

第一排锚杆拉于-2.00m处，锚杆长22.0m，自由段长7.5m，采用
2φ32粗螺纹钢筋为弹簧，设计轴向抗拉力400kn。

第二排锚杆位于-
5.00m处，锚杆长1
6.0m，自由段长6.0m，采用1φ32粗螺纹钢筋为弹簧，设计轴向抗拉力190kn。

4基坑开挖及护壁施工技术
4.1基坑施工
根据基坑设计方案，施工顺序为先施工隔水帷幕，再进行钻孔灌
注桩及圈梁施工，待其达至初凝强度后，方进行分层土方浇筑，并随
之分层喷锚及锚杆、压梁等施工，各道工序紧密衔接。

第一排锚杆倾角较大，施工时该排锚杆遇圆砾层发生垮孔，锚杆
平均长度只为18.0m，未达到提案要求的22.0m。

及时对该排锚杆进行
了抗拔试验，其平均抗拔力但仅为10.0t，却远低于方案要求的400kn （40t）。

故重新返工至符合要求。

现场开挖情况，地下水稳定水位为-5.2m，原勘察结果中的-2.0m
水位既定为填土上层中洪水的滞水水位。

根据场地开挖到-5.5m的地层出露情况，基坑东侧粉质粘土在开挖至-4.8m时已经出露，与原勘察结果偏差较大。

故组织设计、勘察、建设、监理浇筑等有关单位到开挖
现场查勘，经取应力样品试验后，符合土质天体力学要求，顺利开挖
至坑底标高。

4.2雨季挖土施工技术措施
4.2.1根据基础大底板挡板的后浇带分布情况，将基坑分为8个施工区域，每层土的开挖顺序为先东、西两边，后中间，并大体上由南
向北大力推进，最后在基坑西边中部收头。

4.2.2雨季施工基底土层常出现明显沉积岩橡皮土，采取临时铺一层碎石，进行夯击将表层土挤紧。

4.2.3基坑挖土时出现流砂，必须采取以下预防措施预防性预案措施，防止边坡塌方。

首先，在局部流砂土体采取抛增加土压重，减少
动水压力，并采取快速施工。

其次，也可在此土体部位采用井点降水，
使动水压力方向朝下，使土体继续保持无水状态，然后快速施工，穿过流砂土体位置。

4.2.4雨季土方开挖，在施工前要进行安全技术和重大危险源情况交底，落实安全责任制度和责任人员。

4.3变形观测
沉降本次施工在坑缘共加设变形及沉降观测点20个。

在整个施工期间，进行连续观测和数据记录，特别在土方叶祖奇开挖及雨季施工加密观测，及时将观测结果反馈给建设和设计单位，按土方变形量控制新伊瓦开挖开挖的安全。

据观测结果，桩身位移沿深度方向基本上呈线性变化;使用量钻孔桩差值量基本处于稳定状态，与计算结果基本相近。

4.4泥浆管控和土渣处理
4.4.1本工程采用膨润土泥浆，泥浆的作用是通过泥浆的静水压力防止槽壁坍塌或剥落，维持石造的孔形不变。

同时，由于云母的高度稳定性，而使尘埃盘泥浆还有悬浮岩屑的作用。

实践证明，泥浆质量的好坏对钻孔桩的施工质量有着密切关系。

在对泥浆的再生处理及废泥浆的处理时，如果管理不善，会造成现场泥泞，污染环境，从而影响到施工进度等。

4.4.2根据现场情况，在中部布置1个泥浆池，尺寸为：
6m×5m×2.5m，内分三个小池，平面布置以满足泥浆的循环供应。

4.4.3通过循环或混凝土置换从槽内排出的泥浆，按其恶化程度，进行舍弃或再预处理，移走的地点泥浆和渣土按环保要求弃于容许地点。

4.4.4选矿泥浆用离心泵重复循环拌合。

膨润土的溶胀等待时间添加按出厂说明使用，先预先储备一定数量的泥浆，使之充分溶胀后再开始成槽。

5施工现场及周边设施的预防措施
5.1采取有效措施保护施工现场周围的地下管线。

尤其在重型车辆出入口处，加厚覆盖土和做加固措施。

施工现场及周围不得随意开挖，如地下管线被刮伤，及时部门会同有关部门处理并大力配合。

5.2内场废水需经沉淀后方排入市政管网，避免堵塞管道。

5.3高层施工影响到地下周围道路安全的，搭设安全保护措施（如人行道双层安全防护棚、护线架等）
5.4做好施工社团组织管理，维持现场及周围道路畅通、整洁，保护好周围绿化、道路等设施。

5.5遵守地方政府赛马场和有关部门对施工场地交通、施工噪声、施工现场环境卫生和场外污染等管理规定并办理有关报批手续。

6结语
综上所述，本基坑支护工程施工受厚层淤泥质土开挖难度大，工
期较长，施工跨越了整个梅雨季节，期间河道最高水位曾高于场地地
面标高，但由于排水通畅，止水效果良好，基坑土开挖过程中地面干燥，施工中同无险情及不良现象发生。

场地内作了常规的土体变形观测，对基坑顶变形和水位作了观测，而未作专业监测，建议类似软土
基坑应作好桩、锚杆、土体内力监测，以便能够直接反映基坑变形受
力等情况，对基坑支护提出安全性作出直观的评价，指导设计方案的
不断完善，节约工程造价。