大型深基坑施工难点分析及控制措施

大型深基坑施工难点分析及控制措施

摘要:在地下空间开发利用的推动下,基坑工程凸显出超大规模、超深开挖的特点，施工难度系数增加。为保障施工质量，本文结合工程实例,对大型深基坑施工过程

中的难点问题进行了深入的分析,并提出了施工中质量控制措施,旨在为类似的工

程提供参考与指导。

关键词:深基坑工程；技术难点；控制措施

随着我国经济的不断发展,为了适应发展要求,越来越多的高层建筑应运而生,

大型的深基坑开挖工程也随之增多。但深基坑工程是当前岩土工程领域的热点和

难点问题之一，大型深基坑的施工问题更是日益受到重视,各种技术措施、施工方

案的应用成为重要的技术课题。

1 工程概况

1.1 建筑概况

该工程包含4幢13层至25层高层高档酒店，1座6层高层商业酒店裙房，

地面1层局部设计下沉式广场，地下2层包括商业、地下停车库、人防和配套设施.

1.2 场地水文地质条件

本工程场地内潜水水位埋深随季节变化在0.3m～1.5m，最浅承压水埋深约16.3m。项目场地地质条件和工程地质剖面图，详见表1。

表1 项目场地地质条件表

1.3 围护结构形式

竖向围护形式采用地下连续墙(两墙合一)，厚度1m，标高-2.0m～-42.4m，总长度940m，墙内外侧采用套接一孔法三轴搅拌桩槽壁加固，坑内采用三轴搅拌

桩地基“抽条法”加固。本基坑采用桩径φ1000@1200，标高-2.0m～37.50m的钻孔灌注桩作为中隔墙将该深基坑分为一区和二区，中隔墙两侧设置三轴搅拌桩止水

帷幕。

水平支撑体系采用四道混凝土支撑，局部落深坑加设一道钢支撑。栈桥设置

为十字型栈桥满布，施工栈桥及施工平台堆载要求≤25kN/m2，单车总重≤50t/辆。四道支撑中心相对标高分别为-1.60m、-5.80m、-9.80m、-14.20m。立柱桩截面尺

寸为φ900，立柱桩间距4.5m～10m，其中栈桥区域立柱桩间距3.0m～7.0m。

1.4 基坑降水工程

本工程降水采用井管降水方式，共设置减压降水井135口，疏干井180口，

观察备用井15口、坑外回灌兼观察井65口。

1.5 项目周边环境

项目位于浦东世博园内，四周均为市政道路，且临近项目地下市政管线较多，主要包括信息管、上水管、雨水管、污水管、垃圾气力输送系统、电力排管、燃

气管等市政管线和共同沟，所有市政道路、管线和共同沟均为本工程重点保护对象。

2 钻孔灌注桩塌孔、夹泥夹渣技术难点及控制措施

2.1 钻孔灌注桩塌孔、夹泥夹渣技术难点

本工程钻孔灌注桩有效桩长为52.70m，桩端标高为-66.40m，成桩过程中需

穿透⑤2-1(砂质粉土夹粉质黏土)、⑤2-2(粉质粉土夹粉质黏土)和⑤2-2t(砂质粉

土夹粉质黏土)层，到达持力层⑨1(粉砂)和⑨2(粉砂)层。钻孔灌注桩成孔过程中

在第⑤2层和第⑨层砂(粉)土层中成桩施工时极易产生坍塌等现象，在钻孔灌注

桩在第⑤2-2t层、第⑤2-3层、第⑨层密实粉砂层中钻进速度缓慢，钻孔施工

时间长，孔壁由于应力释放、泥浆的渗透浸润等影响，极易造成桩身局部夹泥夹渣，单桩承载力差异性较大等问题。

2.2 密实性砂性土成孔控制措施与方法

成孔过程中为避免塌孔采取了以下措施:(1)制配泥浆时适当加入了膨润土、分散剂(Na2CO3或NaHCO3)和增粘剂(钠羟甲基纤维素CMC)；(2)将泥浆黏度和比重

两项指标上限可适当放宽至35和1.25，泥浆黏度和比重偏大不仅有利于成孔作

业和槽壁稳定，而且可充分利用大量黏度和比重偏大的泥浆，节约泥浆消耗；(3)

增大泥浆黏度和比重会增大成渣厚度，因此，在常规的钻孔桩施工工艺的基础上

增加除砂设备，并在过程中加强泥浆置换和成孔的质量控制。

在密实性砂性土成孔过程中，对试桩施工过程进行施工工艺试验，在密实砂

性土层施工时钻进速度缓慢，当时建议工程桩施工将GPS型规格10型钻机更换

成15型钻机，但因施工成本考虑，改为在钻至密实砂性土层时适当增加钻孔设

备配重，不仅可以增加设备的稳定性，也可以适当提升钻进速度，取得了非常好

的效果。

3 地下连续墙柔性接头接缝处理技术难点及控制措施

3.1 地下连续墙柔性接头接缝处理技术难点

柔性接头地下连续墙接缝处是渗漏水的薄弱位置，是渗水和漏水的多发地，

设计往往将两副地墙雌雄接头钢筋间距设计很小，但受锁口管垂直度、钢筋笼制

作的尺寸等因素限制，导致钢筋笼雌雄点钢筋间距控制难度大，很难达到设计要

求的间距。同时，地下连续墙接缝渗漏水的另一原因是由于接缝处刷壁未刷干净，残留泥巴和泥皮等原因导致墙缝夹泥造成的。

3.2 地下连续墙雌雄接头钢筋间距控制措施

本工程相邻两幅地墙采用锁口管柔性连接，为使雄头尽可能多地伸入半圆形

混凝土端内，设计要求两幅钢筋笼雌雄点衔接间距为350，但施工操作过程困难

极大。经对多幅钢筋笼雌雄衔接点进行观察和量测，与设计和施工单位协商最终

明确钢筋间距为450是可行的。实际施工过程中雌雄衔接点间距离不是个常数，

随地墙的厚度和施工情况不同而变化。因此，设计应根据地墙的厚度和现场实际

情况合理设置雌雄接头衔接点间距。

3.3 地下连续墙接接缝控制措施

相邻两幅地墙接头是地下连续墙预防渗漏水施工质量控制重点。过程中主要

从以下两方面控制:(1)锁口管安放应垂直，便于钢筋笼下放顺畅，清壁干净，才能保证与混凝土结合紧密和保证防水效果。现场采用顶升机将锁口管提升一定高度，用坠落法使其插入底端土层中，上口用槽钢限位固定使之垂直。锁扣管后空隙应

填土密实，防止下笼和浇混凝土时发生位移及浇流。(2)墙端泥皮应清刷干净。清

刷地墙端头接口处泥皮是抗渗防漏的重要措施。

4 两墙合一地墙接驳器技术难点和控制措施

4.1 两墙合一地墙接驳器技术难点

两墙合一地下连续墙钢筋笼上接驳器定位控制难度大，土方开挖后，接驳器

往往存在接驳器锈蚀、丝牙破坏、方位角偏差大，导致接驳器和结构主筋的连接

存在无法连接，拧不到位、连接困难等状况。