所属栏目：自动化论文发表 发布时间：2011-02-25浏览量:142
摘 要：本文叙述了本工程通过采用几种基坑支护形式和灌水措施，达到了预期效果，虽然由于各种原因造成地下室施工工期延长3个月，以及受多雨、台风等不良气候条件的影响，但仍能保持基坑的整体稳定和周边设施的正常使用，反映出该基坑支护体系具有良好的经济技术指标。
关键词：深基坑 工程地质 支护体系 施工
前言
近年来，随着经济建设的高速发展，高层建筑在各地大量兴建，地下空间的利用也越来越得到普遍重视。而随着城市建筑密度的加大以及市政道路网络的日益发达，深基坑开挖的地形条件变得越来越复杂，对深基坑支护体系的设计和施工也提出了更高的要求，单一的支护方式已很难适应复杂地形条件下的深基坑开挖要求，而由多种支护方式结合而成的深基坑支护体系得到了广泛的运用。本文结合工程实例，介绍钢筋混凝土钻孔护壁桩(排桩支护)与深层搅拌桩等支护体系和回灌措施在复杂地形条件下的深基坑支护工程中的应用。
1工程概况
某工程建于市区建筑稠密的繁华地带，为一高层商用住宅楼，占地面积约3000m2，高23层，地下1层，建筑面积21000m2，场地西南、东南两面紧邻已建多层建筑物，最近处距离仅为65m，且已建建筑物地基基础有部分采用天然基础，西北和东北边紧邻城市繁忙交通要道，地下管线密布，行人车辆密集，且在东北面马路对面距离场地约30m处，有1栋多年前受地震破坏，已被鉴定为危房但目前暂无法拆除的6层建筑物，对场地变形极为敏感。基坑平面尺寸为43.5m×46.7m，开挖深度最大处(建筑物中部电梯井部分)为9.79m，其余为7m。现场施工场地狭小，地形环境复杂。
2工程地质状况
经钻探揭露，场地地层有新近人工填土层、冲洪积层、残积层，下伏基岩为花岗片麻石，岩土地质情况自上而下描述如下：
(1)人工填土层(Qml)：湿、松散，欠固结，由砂质粘性土及少量碎石组成，厚0.05～2.70m，平均1.78m;
(2)砾质粘土层(Qal+pl)：湿、硬塑为主，圆砾(2～9mm)含量约25%～35%，含少许中粗砂，局部相变为砂质粘土，粘塑性强，厚0.20～3.03m，平均为1.38m;
(3)粉质粘土层(Qel)：可塑～硬塑，厚12.30～21.21m，平均18.05m。场地地下水主要为第四系砾砂混粘土层的孔隙水及震旦系强风化花岗片麻岩的裂隙水，富水性较差，但水位埋藏较浅，为0.40～0.80m，其补给来源主要为大气降水，水样分析结果表明其对混凝土无侵蚀性。
3基坑支护方案
根据岩土工程勘察报告，基坑内各土层的计算参数取值见表1。
根据本工程场地地质情况，结合开挖深度和周边环境特点，经综合权衡，决定采用悬臂式排桩支护、深层搅拌桩截水与回灌措施相结合的深基坑支护方案。基坑支护平面布置及断面如图1所示。
3.1悬臂式排桩支护
排桩采用Ф1000钻孔钢筋混凝土灌注桩，桩距1300～1700mm，桩长11.35m，桩顶标高为-2.65m桩身混凝土强度为C25。
3.2深层搅拌桩
在紧靠钻孔护壁桩外侧设单排Ф700深层搅拌桩，桩深从自然地面算起为14.0m，相邻桩搭接200mm以425#.普通水泥为固化剂，水泥渗入比为15%。
3.3回灌井
基坑西南面因基坑边缘与原有建筑物距离较近(最近处仅6.5m)，且原有建筑物采用天然基础，对地基变形比较敏感。考虑到基坑开挖时需进行人工降低地下水位，且可能持续时间较长，故在靠近已有建筑物处设置了回灌井(见图1)，设计深度均为13m。根据地质勘探报告，该场地地下水不算丰富，主要赋存于第四系冲洪积砂质粘土和残积砂质粘土的孔隙中，属孔隙型地下水，其连通性一般，冲洪积砂质粘土和残积砂质粘土的渗透系数较低，为0.24m/d，该土层是本次井点灌水的主要层位。
4施工情况
由于现场施工场地狭小，受周围环境限制较多，故施工顺序定为先施工钻孔护壁桩，浇灌完成后再施工深层搅拌桩，最后是回灌井。利用工期要求#p#副标题#e#不紧的有利条件，在搅拌桩达到28d龄期后方开始进行基坑土方开挖，当挖至地面以下2.0m时，即开始对回灌井进行灌水。为确保基坑支护体系和周围建筑物及道路的安全，在施工过程中采取了一系列措施，主要有：
4.1钻孔桩施工
(1)根据设计要求及地质情况，钻孔桩成孔采用正循环施工工艺，钻头选用单腰带犁式钻头，钻进参数分别为：钻压15～20kN，钻速42～56r/min，泵量180m3，钻进过程中以泥浆护壁，泥浆比重控制在1.20～1.25，粘度控制在22s左右;
(2)钻孔桩成孔必须在相邻桩混凝土浇注完成并终凝后，方可进行下一根桩的钻孔施工;
(3)由于设计采用沿断面非均匀配筋，因此在吊装钢筋笼时，由专人负责指挥确定钢筋笼的方向性，严禁放反或放偏;
(4)因采用水下灌注混凝土，要求首灌混凝土的埋管深度必须≥0.80m，且每次拔管后也必须≥1.0。为保证桩身混凝土的密实度，还必须对孔内混凝土进行反扦，尤其是混凝土灌至接近桩顶时，更应加大反扦的频率;
(5)桩顶混凝土标高应超灌0.40m，待施工锁口梁时再用人工凿去超灌部分，以保证设计标高范围内的桩身混凝土质量。
4.2深层搅拌桩施工
(1)必须注意机架的平整和钻杆的垂直度，要求垂直度偏差≤1.5%，桩位偏差≤50mm;
(2)由于设计要求相邻桩搭接150mm，故深层搅拌桩应连续施工，相邻桩施工间隔时间不得超过2h，遇特殊原因超过时应在需搭接的桩外侧前后补2根桩作为过渡;
(3)采用“三搅二喷”成桩工艺，应控制预搅下沉速度≤0.5m/min，不得加水搅拌，上提喷浆速度≤0.8m/min，以保证桩身水泥土的均匀性和成桩质量。
4.3基坑开挖施工
(1)严格实施分层有序挖土，每层挖土厚度不得超过2.0m;
(2)开挖后基坑周边的荷载堆放必须严格控制在设计要求的范围内。
4.4回灌井施工
(1)各回灌井均采用Ф300钻头钻至设计深度13mm，用Ф127钢质花管包扎3层尼龙网后下至孔底，周边回填1～3cm的花岗岩碎石，然后用活塞对井内进行冲洗直至水清，再将15"回灌水管放至地面下6.0m左右处;
(2)回灌井开始灌水后，随着水量回灌的进行，其周围的地下水位会不断出现局部升高，使含水层的厚度愈来愈大，此时应加强对回灌井内水位的观测，并适当减少回灌水量，或根据井内水位情况采取各井相间回灌等措施。
5监测情况
由于基坑周围建筑密集，道路交通繁忙，地下管线复杂，因此为保证基坑开挖后边坡的稳定和周围道路及建筑的安全，在开挖支护期间，对基坑边坡变形布设8个监测点，对周边建筑物及道路沉降布设15个监测点，分别进行了严密监测。
另外，为监测基坑东北面受震害影响房屋的裂缝开展情况，对其各层裂缝开展明显的框架梁进行贴石膏饼观测。监测周期为开挖前基准网、监测控制网全部观测1次，开挖过程(预计1个月)中每2天观测1次，开挖结束后每7天观测1次，预计基坑支护时间为3个月。但在实际开挖后，因基桩处理耗时较多，实际支护时间延长至6个月，在基坑开挖第3个月以后，每15天观测1次。
从监测结果来看，基坑最大水平位移和建筑物最大沉降分别为20.61mm和14.94mm，均出现在基坑西南面设置回灌井附近位置，并在设计允许范围之内，周边建筑物和道路在整个施工期间均正常使用，基坑开挖没有对结构安全产生不良影响。另外，受震害影响的危房框架梁上所贴石膏饼也基本完好，未见裂缝明显继续开展的现象。
6结束语
基坑支护作为一种临时性工程措施，在复杂的周边地形条件下，既要保证基坑开挖和地下室施工的顺利进行，又要确保周边建筑物、道路和地下管线的安全和正常使用，往往有一定的难度。因此，必须充分了解基坑所在场地的地质水文情况和周边环境地形条件，进行精心设计，选择合理的基坑支护体系和措施，并在施工期间对基坑的变形和周边建筑物、道路沉降进行严密监测，以确保其安全可靠#p#副标题#e#。
参考文献
【1】YB9258-97建筑基坑工程技术规范.
【2】SJC05-96深圳地区建筑深基坑支护技术规范.
【3】深基坑支护设计与施工北京：中国建筑工业出版社.2008.