建筑工程深基坑围护设计措施

建筑工程深基坑围护设计措施

发表时间：2017-07-24T11:17:13.470Z 来源：《基层建设》2017年第9期作者：王建君

[导读] 摘要：深基坑围护工程施工难度和数量不断增加，基坑设计和施工的可靠性变得越来越重要，基坑工程个性很强，影响因素很多上海申元岩土工程有限公司上海 200011

摘要：深基坑围护工程施工难度和数量不断增加，基坑设计和施工的可靠性变得越来越重要，基坑工程个性很强，影响因素很多，很复杂，对设计的要求也不一样，施工中遇到的问题也是各种各样，文章以将结合实际工程项目对基坑围护设计进行分析，仅供参考。

关键词：建筑工程；深基坑；围护设计；措施

1工程概况

（1）本工程基坑面积约17160m2，周边延长米约519m。

（2）拟建工程主要包括1栋19层高层办公楼（77.4M），1栋27层高层办公楼（94.5M），1栋28层高层办公楼（93M），数栋2~3层附属商业建筑，下部设两层地下室，连成一个整体大地下室。本场地呈梯形状，总建筑面积约为12.0万平方米，地上面积约为8.8万平方米，地下面积约为3.2万平方米。

（3）本工程±0.000为绝对标高+4.60m（黄海高程）。

（4）根据岩土工程勘察报告，拟建场地现为一片荒地，总地势较平坦，绝对标高约为3.26～4.82m，地表相对高差1.56m。基坑北侧自然地面绝对标高为3.70～3.80m，基坑东侧的自然地面绝对标高为3.7～3.88m，基坑西侧自然地面绝对标高为4.08～4.82m，基坑南侧自然地面绝对标高为3.26～3.64m。场地周边东侧道路标高为3.59～3.7m。根据场地实际情况、周边环境不同的保护要求及对基坑围护设计施工各种不利因素的考虑，本次围护设计自然地面标高选取为绝对标高+4.00m，相对标高为-0.60m。

（5）本工程地下两层，基础考虑为伐桩基础，结构相关信息详见下表1。

2基坑周边环境

2.1场地现状

拟建场地位于无锡太湖国际科技园内，和风路南侧，净慧东道西侧地下管线较多，虽然拟建场地距各种地下管线有一定距离，同时考虑到施工过程中存在一些不确定因素，仍需要考虑基坑开挖对管线变形的影响。因此，基坑工程的设计与施工重点应保护现有的道路和地下管线。

场地目前为荒地，原可能为菜园和部分空地，目前已经清空。

2.2基坑西侧

基坑西侧为一规划道，规划道下面3米左右有两条企业管线（图1），距离红线为10m左右，基坑开挖应考虑对这两条管线变形的影

响。规划道向西为一规划河道，距离红线为30m以上，本工程的施工对其影响较小。

3围护设计

3.1锚杆选型

锚杆一般按照是否施工预应力可分为预应力锚杆和非预应力锚杆。预应力锚杆由自由段、锚固段组成，一般采用钢绞线作为锚杆杆体。施工流程是先成孔，再放置锚杆杆体，之后进行锚杆浆体的施工，浆体施工完毕并达到设计要求的强度之后，对钢绞线进行张拉施工

预应力。由于预应力锚杆需进行张拉，锚杆在下层土体开挖之前便可提供支护锚固力，因此这类锚杆具有控制变形能力强的特点，且前期的张拉工序能预先检验锚杆的承载力，质量容易得到保证。

非预应力锚杆采用普通的钢筋作为锚杆杆体，锚杆成孔后置入钢筋杆体，进行注浆后即完成所有施工。这类锚杆需在基坑开挖下批土方，锚杆产生变形趋势之后才能发挥锚固作用，因此控制变形的能力相对预应力锚杆差，而且缺乏成套行之有效的检验手段和施工质量控制标准。非预应力锚杆控制基坑变形能力和承载力一般，一般适用于周围环境无特殊保护要求、开挖深度一般的基坑工程。

考虑到本工程开挖面积达到17160m2，基坑开挖深度达到了9.60m~11.0m，净慧东道西侧地下管线较多，基坑工程的设计与施工重点应保护现有的道路和地下管线，因此本工程考虑采用控制变形能力好、承载力质量容易得到保证的预应力锚杆。

3.2基坑工程土方开挖方式

3.2.1基坑竖向平面内土方开挖方式

本次基坑开挖面积较大，本工程基坑面积约17160m2，基坑开挖深度达到了9.60m~11.0m，仅根据目前条件估算基坑土方开挖量也达到了16.7万m3。

根据工程经验，此类基坑通常采用分块开挖的方式，开挖达到第一层锚杆设计标高后，钻孔安装第一层锚杆，待锚杆安装及预应力施加完毕后继续开挖至第二层锚杆设计标高，钻孔安装第二层锚杆，重复上述步骤，直到达到设计开挖深度。

3.2.2基坑水平面内土方开挖方式

根据我公司类似工程的设计经验，此类大面积深基坑，通常会根据结构后浇带位置适当采用分块交叉施工。

交叉施工的优点是，根据场地条件，将大基坑划为若干个小基坑分别施工，充分利用基坑土方开挖的空间效应（相当于利用未挖除土体作为围护结构的支撑体），减小深大基坑开挖过程中围护体和周边地层的位移与变形，确保周边环境的安全，增加基坑工程施工的安全度。此外，在合理分块、合理安排施工进度的前提下，充分利用交叉施工、合理分配资源，加快施工进度、缩短工期，并提高施工的可靠性。

在土方开挖阶段，根据总体施工进度计划、流程安排，划分施工单元，部分区域进行土方开挖，部分区域进行锚杆支护。结合本工程实际情况，本次设计建议根据场地周边环境、实际出入口布置情况以及总体施工安排，选择科学的挖土方式。根据本基坑工程特点，挖土可考虑采用岛式开挖或退挖+分块开挖。

岛式开挖：首先，开挖边缘部分的土方，将基坑中央的土方暂时留置，该土方具有反压作用，可有效地防止坑底土的隆起，有利支护结构的稳定。必要时还可以在留土区与挡土墙之间架设支撑。在边缘土方开挖到基底以后，先浇筑该区域的底板，以形成底部支撑，然后再开挖中央部分的土方。

退挖+分段、分块开挖：首先开挖和施工基坑纵深区域的土方与锚杆，待相应区域土方和锚杆施工完成后，浇筑该区域基础底板，同时进行相邻区域的土方开挖和锚杆施工，依次逐渐向出土口区域收拢的分块开挖、流水作业的施工方式。

3.3预应力土层锚杆施工技术措施

预应力锚杆钻孔直径不小于150mm，孔位允许偏差为水平方向100mm，垂直方向50mm，预应力锚杆钻孔倾角为15度，倾斜度允许偏差为3%，孔深不宜比规定值大200mm以上。

预应力筋表面不应有污物、铁锈或其他有害物质，并应严格按设计尺寸下料。

锚杆钻进前必须调查场地的地层、地下障碍物及邻近建筑物，钻进过程中注意观察，判断钻进情况。

钻机工作面要保持6米的宽度，标高位于锚孔位置下500~800mm，不能超挖或欠挖，保证工作面平整。

锚杆注浆材料采用42.5级普通硅酸盐水泥，浆液采用水灰比0.45~0.55的水泥浆。

预应力锚杆分二次注浆，第一次注浆压力为0.4~0.6MPa，第二次注浆为2.5~5.0MPa。第二次注浆时间可根据注浆工艺通过试验确定或一次注浆锚固体强度达到5MPa后进行。

注浆管宜于锚杆杆体绑扎在一起，一次注浆管距孔底宜为100~200mm，二次注浆管的出浆孔应进行可灌密封处理。

锚固段强度大于15Mpa并达到设计强度的75%后方可张拉锁定。

锚杆应按相关检验检测规范进行抗拔力检验，检验数量应取锚杆总数的5%，且不少于3根。抗拔力检验应在锚固体强度达到设计强度的80%以后进行。质量检验由业主委托有相关资质的第三方单位完成。

根张拉锚索应按一定顺序进行张拉循环次数不少于两次，必要时进行补偿张拉；锚杆预应力为锚杆承载力设计值的80%，持荷5分钟后按设计承载力的70%锁定。

施工应符合国家标准<锚杆喷射混凝土支护技术规范>GB50086-2001。

结语

通过上文的分析能够看出，基坑围护设计工作重关重要，文章结合工程实际对建筑工程深基坑围护设计展开探讨，采取的措施使该工程基坑变形控制良好，因此值得推广和使用，希望可以促进深基坑工程的建设。

参考文献：

[1]何红.建筑住宅深基坑围护结构体系设计和施工技术分析[J].门窗，2013，（12）：213+215.

[2]江日通，余春堂.刍议不良地质条件下的深基坑围护设计与施工[J].城市建筑，2013，（04）：164.