膨胀土地区深基坑支护设计与施工

膨胀土地区深基坑支护设计与施工

发表时间：2019-04-02T15:14:51.567Z 来源：《基层建设》2019年第1期作者：聂浩帆种开放[导读] 摘要：膨胀土地区基坑施工过程中需尽可能维持土体初始应力状态与物理属性，观察地下水分布状态，避免土体长时间暴露产生水土反应影响工程施工。四川省建筑设计研究院四川省成都市 610000摘要：膨胀土地区基坑施工过程中需尽可能维持土体初始应力状态与物理属性，观察地下水分布状态，避免土体长时间暴露产生水土反应影响工程施工。膨胀土地区域采用深基坑支护设计和施工能够防止侧膨胀压力，确保墙后土体稳定性，有着重要作用。对此，笔者结合实践研究，就膨胀土地区深基坑支护设计和施工具体方法展开详细分析。

关键词：膨胀土地区；深基坑支护；设计与施工城市化进程的加快带动了建筑事业的发展，高楼大厦拔地而起，城市建筑密集使得施工空间越来越狭小。为保证建筑主体、地下管线的有效应用需采取基坑处理与支护，尤其是在膨胀土地区。基坑开挖深度超出膨胀土深埋就会影响边坡稳固性，造成边坡失稳而引发安全事故。因此，怎样做好膨胀土地区深基坑支护设计和施工成为单位重要研究课题。

一、工程案例某大厦建设2幢15层框架连体建筑，地下室一层半，占地面积约60m*70m，平面为梯形桩，基坑开挖深度约6--7.4m，土体暴露时间约半年，有必要采取支护施工。因为建筑主体东向存在城市管网、其他方向南端有10m放坡空余，其余为临时建筑物，基坑周围和相近建筑水平最小距离只有0.7m，无法放坡。

二、膨胀土地区深基坑支护方案设计（一）基坑支护根据工程水文地质环境支护形式选择双排桩、桩锚支护，膨胀土地区结构具有一定抗膨胀力，但是土层内锚索施工和注浆后难以预估膨胀力对基坑变形的影响。针对这一问题，通过提升支护桩抵抗变形水平，即增加支护桩径、减小锚索预应力和锚索间距防止基坑变形。结合土层状态，为保证基坑顺利施工最终选择在基坑西向、北向进行桩锚支护，其他方向靠近建筑主体，基坑施工与膨胀土要求较高。对此，选择双排桩和锚索支护，增加锚索间距，防止在基坑侧壁的膨胀力生成持续分布力，将其控制为沿锚索分布的点状力在支护结构中，有助于提高基坑稳定性和建筑物安全性。此外，还需要做好地下水施工控制才能确保基坑施工有效开展。（二）支护剖面分布与计算由于该工程环境复杂，下端土层属于膨胀土体以及受地下水影响，基坑侧壁安全性为一级，基坑侧壁主要参数为1.1.根据基坑周围功能分布与建筑主体位置影响分析，把基坑划分成多个剖面展开设计。首先，1剖面西、北向与市政道路一段距离，一定施工范围内选择桩锚支护结构，这样不仅符合基坑支护使用需求，还可以减少膨胀力。2剖面南向距离开挖边线较近，基坑上口线在60m以下，下口线为55m，两侧全部有支护桩、冠梁。对此，选择上端土钉墙、下端桩锚支护，确保建筑主体稳定性、3剖面处于施工位置东向，单侧基坑开挖长度约100m，建筑主体与基坑开挖边线距离较短，基坑容易发生变形。对此，选择双排桩锚索形式从而减少膨胀土的影响。为确定支护结构稳定性，工程采取理正整体计算进行支护结构检验，采取理正深基坑空间三维协同计算模式，综合分析了基坑周围支护元件、施工状态等制约要素，尤其是开挖条件下的基坑支护结构的位移、内力能够直接显示。但是，无法得到非对称非均匀开挖影响。结合受力状态分析，基坑东向采取抗弯刚度简化方法，双排桩锚索支护结构等效成桩锚支护结构计算模型。等效后的支护桩采用矩形截面灌注桩，冠梁、锚索，其设计参数不变。（三）基坑勘测与坡顶防排水结合有关规程要求，为确保参数精准，工程设计时基坑检测需满足以下几点要求：第一，基坑检测工作频率。基坑检测频率根据基坑工程等级、条件综合考量。当检测到基坑处于变形阶段时需密切观察，缩短勘测间隔，搜集多种数据分析，结合技术规范要求查找原因，甚至停工观察。如果没有异常变化可以按照以下方案进行：开挖深度5m内每2d监测1次、5--10m每1d监测一次、超过10m则需1d监测2次。底板浇筑时间为：7--14d每1d监测2次、14--28d每2d监测1次、超过28d需3d监测1次。

三、膨胀土地区域基坑施工质量管理（一）降水井成井质量管理第一，管井内放入无沙滤管前需在底端设计混凝土管井底座，防止底端土体吸入水泵影响地基稳定。上下两节井管连接位置需包裹纱布，一定范围内使用竹条固定。无沙滤管施工时要保持稳定，避免与井壁接触并放在中心位置。第二，滤料施工。滤料应确保无粉末、泥块、杂质等，粒径需符合透水需求。管井放料前需严格检验，如果杂质过应进行过筛并清洗。填放过程中顺着无沙滤管周围填放，滤料高度需保持相同，防止出现高低不平现象影响出水及过滤效果。首先，均匀填放到填口，洗井时滤料会有明显下降可以补充滤料，黏土封口，防止水深入井下而影响管井。（二）支护结构施工工艺质量管理支护桩选择混凝土灌注桩，适合的施工技术有冲击成孔灌注工艺、长螺旋成孔灌注后插筋工艺、旋挖成孔工艺、泥浆护壁成孔灌注工艺。根据成桩质量稳定性分析，第一种和第三种较为适合，不过水量过大容易影响侧壁土地稳定性。而旋挖成孔工艺也能够符合施工要求，并且用水量会有明显降低。其不足为：下端土层较硬，成孔时间长可能造成堵管中断以及混凝土质量不稳定问题。综合比较，选择钻挖钻机成孔灌注技术，成孔验收确定符合要求后准备浇筑施工。针对角砾层底渗漏问题，解决方法为：安装泄水孔，泄水管选择PVC塑料管理制作，在外包滤网后、面层喷护施工前施工。基坑土地内低于400mm，外露段需在1000mm，尽量远离基坑边坡土层，避免渗透导致土层膨胀变形。喷护接收后检查泄水管并进行疏通。结语

随着城市建设发展的持续深入，建筑施工工艺技术得到了提升，但在实际施工中受基坑环境影响和地质条件制约，使得基坑受到了较大挑战。因此，在实际施工中需结合地理环境、土层状态做好支护设计与施工，立足多方面、全过程解决施工问题从而确保工程的顺利进行。

参考文献

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[2]刘国顺.浅谈岩土工程深基坑支护的设计与施工[J].山东化工,2018（47）.

[3]李婷婷.深基坑支护勘察设计施工存在的问题及解决办法[J].建筑设计管理,2016（33）.

[4]李俊青.岩土工程深基坑支护的设计及施工问题研究[J].居业,2018（09）.