王晓俊

摘要：基坑施工的好坏直接关系到工程的工期和质量安全，对整个工程起着决定性的影响。本文作者结合自己的工作经验并以某工程为例，对大型深基坑支护体系的选型设计及施工进行简单的陈述，为以后类似的工程提供借鉴。

关键词：深基坑；选型；放坡支护；施工

中图分类号：TV551文献标识码： A

1、深基坑支护体系的选型与设计

综合场地地理位置、地质和气象水文条件、基坑开挖深度和周围环境的特点，本基坑支护体系采用多种支护形式相结合的设计方案。

1．1以深井降水、水泥搅拌桩止水为基坑安全保障

对深基坑而言，地下水产生的侧向水压力是支护体系需要考虑的重要荷载之一，同时地下水在支护体系薄弱处产生的渗漏是基坑安全的严重隐患，因此为了保证深基坑支护体系的安全，选择合理可靠的基坑止水降水方法就显得特别重要。在地下2层支护桩外围设置一道直径为8．5m封闭的三轴水泥搅拌桩作止水帷幕，并在河道一侧增加一道止水帷幕，断绝河道内水体对基坑地下水的补汲。基坑所在区域土质以砂质粉土为主，其水平渗透系数17．0×cm/s，竖向渗透系数14.0×cm／s，透水性较好，故采用孔径为8m、井管直径为3m加劲箍的波纹管、以加工砂为滤料的深井降水。基坑外围2排深井间距为15．0m，基坑中部深井间距为20．0m。

1．2以放坡支护为主

为了充分利用有利的地理位置及土质条件，1层地下室基坑采用最经济的放坡支护方法。根据现行国家有关规范及同类工程经验，基坑四周空旷，土质透水性强，可采用深井降水结合二级放坡支护，本基坑边坡按二级放坡，开挖坡度为1：1，台阶宽度为1．0m。厚80mm的C20喷射混凝土护面，网片为6．5@200mm×200mm，土钉16@2000mm，L=1000mm，0=15o。

1．3以排桩结合水平内支撑支护体系为重点

地下2层基坑开挖特别深，基坑底部有较厚的软土层，且内有桩基工程，则以地下2层为重点采用排桩结合水平内支撑支护体系，并在基坑内侧紧靠排桩，用三轴水泥搅拌桩加固软土形成暗墩为排桩提供支撑。其具体设计在基坑8．8m以下部位采用钻孔灌注桩结合一道钢筋混凝土水平内支撑支护，排桩内基坑底采用宽5．0m，长3．0m的Φ850mm@600mm三轴水泥搅拌桩加固。以上部位同1层地下室采用深井降水结合二级放坡支护。钻孔灌注桩Φ1000mm@1200mm，桩长30．0m。桩顶的压顶梁1200mm×800ram钢筋混凝土，坑内设一道800mm×800mm 的水平钢筋混凝土内支撑，竖向立柱采用460mm×460mm格构式立柱，由4根角钢140mm×14mm做立杆， 用扁钢400mm×200mm x 10mm@600mm做加

劲缀板。

2、深基坑的施工

2．1施工程序

深基坑工程的总体施工程序为：基坑支护体系排桩及止水、加固的水泥搅拌桩施工→基坑深井降水，基坑监测施工→2层地下室支撑梁以上部分土方开挖，以及边坡支护施工→2层地下室基坑支护体系支撑梁的施工、养护，以及1层地下室的土方开挖施工→基坑支撑梁以下部分土方开挖施工。

2．2深基坑支护桩施工

基坑支护桩工程主要有钻孔灌注桩和三轴水泥搅拌桩。钻孔灌注桩采用GPS一10型钻机正循环钻进，原土以自然造浆为主，人工造浆为辅，护壁成孔，连续钻进至设计标高后进行第一次清孔，撤除钻杆，在孔口分节下放钢筋笼，下钢导管后利用导管进行二次清孔，待泥浆指标和孔底沉渣厚度检测符合设计及规范要求后，在导管口安放隔水橡胶球胆并立即采用商品混凝土进行水下混凝土灌注，混凝土灌注高度至设计桩顶标高1．5m以上。

深基坑止水帷幕和基坑底部加固采用三轴水泥土搅拌桩，采用PAS一120VAR桩机施工，水泥掺量不小于15％ ，桩间距为600mm，搭接为250mm。考虑到在呈稍密～中密状砂质粉土施工，搅拌顺序采用先行钻孔套打方式，即先用装备有大功率减速机的钻孔机进行局部松碎地基，然后用三轴钻孔机用连续方式套打施工。施工过程中严格把好机架定位、下沉速度、水泥浆液配合比、提升速度、喷浆量等质量控制环节。

2．3基坑排水、深井降水施工

降水施工组织根据本工程的土质条件、基坑开挖深度和周围环境的特点，基坑深井降水根据工程土方进度和工程不同区域分别组织施工。在土方开挖前按设计要求布置各降水深井井点，使水位逐渐降至1层地下室底板基坑工作面0．5m以下；地下2层由于四周设置了密封式止水帷幕，基坑底部又有近20m厚淤泥质黏性土层，故当地下2层水位降至基坑工作面以下后，撤除地下2层区域的深井井点，在基坑底板四周设置明沟及集水排水系统代之。

2．3．1深井施工

(1)排水沟设置。土方施工前沿坡顶挖设置300mm×400mm排水沟以排除地表水及深井的排出水。排水沟离边坡上坎线不得小于1．0m，坡度为0．3％左右，每延长25m设置一个500mm×500mm×600mm集水井。基坑呈狭长形，长约800m，宽约180m，每10m左右设置一个出水口排入市政下水道。

(2)深井成孔作业。深井成孔采用钻孔机清水钻(干钻)法作业，成孔直径为800mm，井管直径为300mm加劲箍的波纹管，以加工砂为滤料。深井的间距为15～20m，深度为15m左右。深井开凿施工要求为：①成孔、下管、回填应连续进行，不可中断；②沉井和下管应保证深度到位；③为确保成孔质量，钻机钻孔时，进深速度不宜过快；④在特殊土层的井位，成井要做到快速；⑤钻孔前井点管的滤砂及有关工具等都必须到位，拔钻机下井管及滤砂要及时、快速。

(3)深井泵的选型及安装。本基坑深井的数量356个，约需深井潜水泵400个。深井潜水泵选型根据汛水期最高水位时的现场抽水试验成果图表，得知本工程的相关参数，计算出含水层潜水完接井基坑水位降到基坑工作面0．5m以下最大涌水量为17／d。根据水泵功率计算公式N=KOQH0／(75ƞ1 ƞ q2)=1．3kW，选用1．5JQB2—10型号潜水泵。深井排出的地下水先排放到基坑边的排水沟中，待水经沉淀池过滤、沉淀后再排人市政下水道。

(4)深井降水管理。降水管理工作是整个降水过程中的关键工作，其好坏关系到施工成本及工程的安全性。首先落实好管理班子，安排3班每班不少于2个人日夜轮流值班，进行24h排水降水控制操作、水位观测和数据记录；其次根据水位观测情况，控制降水井排水时间和时间间隔，应保证排水满足施工条件及施工安全要求；最后，降水结束要达到自身结构抗浮条件后，方可停止降水或拆除深井降水设施。

2．4基坑土方工程施工

在基础施工阶段。土方挖运是影响工期的关键。要做好土方与土钉墙施工、土方与塔吊安装施工、土方与护坡桩施工之间的衔接。土方开挖施工遵循对称分层开挖原则，按地下基础施工要求，先地下后地上、基坑内先深后浅进行施工。第1阶段，开挖2层地下室的区域，深度控制在基坑支撑梁施工面深约9．0m，其周边1层地下室部位控制在6m左右防止破坏1层地下室桩基工程。该区域分层开挖，每开挖1层时，其边坡土钉支护喷锚需及时跟上。第2阶段，当2层地下室基坑支护体系水平支撑梁施工、养护期，开始开挖2层地下室基坑外的1层地下室的土方工程，1层地下室开挖深度约9．0m。1层地下室基坑四周都为土钉墙支护体系，每次开挖都遵循先支护后开挖的原则，喷混凝土及土钉要及时跟上。第3阶段，当地下2层部位支撑梁强度满足设计要求时，方可进行开挖。该阶段分层开挖时不要破坏混凝土支撑梁支护结构，按照要求从支撑梁预留的口部出土，分别设在基坑的两端，从中部向两端退出。开挖深度约5．5m，支撑梁下层土方用小挖机依次翻土，工程车不得进人。

3、结语

本工程根据现场地理位置、土质条件、基坑开挖深度和周围环境的特点，从支护体系设计、施工、监测三方面进行精心组织。

(1)在支护体系设计选型方面采用多种支护结构体系，大面积开挖以深井降水结合放坡支护为主，以地下2层为重点选用排桩结合水平内支撑支护体系，以深井降水、三轴水泥搅拌桩止水来保障深基坑的正常施工和支护体系的安全，其支护体系安全可靠、施工方便，而且经济；

(2)在施工方面，通过合理组织施工、选用先进的机械设备及成熟的施工工艺，并严格按照施工设计和相关规范要求施工，保证了工程的质量、进度。

参考文献：

[1]IGJ120—99建筑基坑支护技术规程[s]北京：中国建筑工业出版社，1999

[2]朱敬军，苏继荣，颜特亮浅谈沿海地区某深基坑支护设计与监测[J]．山西建筑．2010(21)