高冲

【摘 要】在深基坑开挖时，需要来用基坑支护结构以保证基坑边坡土体的稳定以及周围邻近建筑物的安全和地下结构的正常施工。止水帷幕是在深基坑开挖和地下构筑物施工时防止地下水渗流的作业措施，以保证基坑干燥，使基境开挖和地下构筑物施工得以顺利地进行和基坑周边不因土体中地下水渗流而产生过大的位移变形。本文以某工程为实例，通过对工程地质条件进行分析，提出了支护与止水帷幕联合桩，介绍了该工法的工艺原理、流程、施工要点。

【关键词】支护桩 帷幕桩 深基坑

现以某深基坑支护的工程实例，对支护与止水帷幕联合桩方案进行计算与分析，证明其良好效果。

1 工程概况

工程位置原地面标高为+2.9m。承台平面尺寸为62×33m，厚5.5m，承台顶标高+2.0m，承台底标高为–3.5m。基坑底标高为–4.0m，基坑最大深度为6.9m，基坑采用φ610×8mm（间距为710mm）的钢管桩围护，钢管桩中心离承台边距离≥1.5m，索塔承台基坑大小为65.0×36.0m，面积2340m2左右，开挖方量约16146m3。基坑周边环境情况简述如下：承台东侧边线距离工地变压器为29.50m左右；承台南侧边线距离甬江大堤最近约为6.80m左右；承台西侧边线距离施工道路最近为25.00m左右；承台北侧边线距离施工道路最近为4.9m左右。

2 场地地质条件

根据地勘报告，在基坑支护设计深度内的地基土，由浅至深主要有以下几层：

（1）I1填土：层厚0.7～1.7m。（2）I2亚粘土。灰黄色、灰褐色，软塑～硬塑，层厚0.3～2.6m。地基土容许承载力[σ0]=70～80Kpa。天然孔隙比0.938，饱和度91.6%，液性指数0.63，塑性指数15.7。（3）II1淤泥质亚粘土。灰色、流塑、饱和，多呈薄层状，局部相变为淤泥质粘土。顶板埋深1.4～4.8m。地基土容许承载力[σ0]=55～60Kpa。天然孔隙比1.177，饱和度96.4%，液性指数1.31，塑性指数14.0，粘聚力8.3kPa，内摩擦角2.6°。高含水量、高压缩性，物理力学性质差，易变形和失稳。（4）II2淤泥质粘土。灰色、饱和、流塑，薄层状～鳞片状结构。顶板埋深1.9～17.3m，层厚4.0m～22.5m。地基土容许承载力[σ0]=60～65Kpa。天然孔隙比1.312，饱和度96.0，液性指数1.23，塑性指数18.4，粘聚力15.8kPa，内摩擦角1.9°。高含水量、高压缩性，物理力学性质差，易变形和失稳。（5）III2亚粘土。灰色，流塑～软塑，薄层，夹亚砂土薄层。顶板埋深20.5～35.5m，层厚3.1～13.5m。地基土容许承载力[σ0]=90Kpa。天然孔隙比1.131，饱和度93.2，液性指数1.06，塑性指数16.2，粘聚力16.0Pa，内摩擦角14.6°。

本工程地下土层没有承压水。

3 支护方案的确定

经过围护系统的应力、位移、抗倾覆性，防汛大堤及周边土体沉降、整体稳定性进行验算，基坑整体稳定性、坑底抗隆起，以变形控制为主。并经过造价比较，选用了支护与止水帷幕联合桩的设计方案。支护桩采用φ610δ8螺旋电焊钢管，根据不同地段土层情况，桩长24.00m～27.00m。支护桩外设Φ700@600SMW工法水泥土搅拌桩止水，底标高为–6.0m。水泥土搅拌桩采用P.O325水泥，水泥掺入量为加固土体的15%。水泥搅拌桩紧贴支护桩，以阻止坑外部土体流入基坑。水平支撑系统全部采用钢管水平支撑，分为角撑和对撑，设置立柱来控制水平支撑的平面外稳定。水平支撑与钢管桩之间设型钢围檩，钢管桩与围檩之间用素混凝土充实。本基坑坑边有放坡的空间，支护钢管桩顶标高设置在+1.3m（原地面标高为+2.9m，靠防汛大堤侧支护钢管桩顶标高设置在+2.2m），水平支撑中心设置在+0.3m，在水平支撑下设置必要的立柱，临时立柱为打入土层的竖直钢管桩，在混凝土垫层全部完成后，转换为格构立柱，格构立柱固结在钻孔灌注桩桩头。

4 支护桩的施工

在施工前做好施工组织设计，有利于施工和各项管理顺利进行 。要对各种设备进行严格检查调试，确保在施工中设备连续运转。认真做好各项数据的记录工作，现场技术员随时检査整理，发现问题及时处理，确保质量。

（1）钢管桩施工、施工流程：桩位放样→安装、固定导向架→钢管桩就位→开动液压振动锤施打→施打至设计高程。桩位放样平面偏差：20mm范围内。在钢管桩的沉桩过程中，应该注意控制桩的垂直度，这一点比较重要，因为只有很好的保证了垂直度，才能使钢管桩按照预定的桩位进行沉桩，否则一旦施打的钢管桩发生了倾斜，就有可能与相邻钢管相互干扰，从而导致相邻成桩钢管下沉，或者导致水平围檩设置困难。沉桩过程中，若遇到贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹，应暂停沉桩，分析原因，采取有效措施。桩身焊缝开裂时，应拔除。（2）水泥搅拌桩施工：在钢管桩达到标高后，方可进行水泥搅拌桩施工，要保证质量。水泥搅拌桩的施工必须配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备，在施工前做好机械设备的保养、试机工作，确保在施工期间正常作业。机械和设备如下：深层搅拌机、灰浆拌制机、集料斗、灰浆泵、控制柜、自动记录喷浆量设备、其他辅助设备等。配合比：水泥掺入量为加固土体的15%，水灰比0.45～0.50。

5 现场监测结果

施工过程中要对各项数据做严格监测，确保准确无误，监测报警指标表1所示。

经监测基坑开挖及施工过程中各项数据合格，均未见明显的渗水、漏水现象，止水效果理想。

6 结语

经过现场检验证明，支护与止水帷幕联合桩效果好，深基坑开指后保持稳定状态。随着建筑物高度的不断提高，地下开挖深度越来越深，施工场地越来越小，深基坑支护与止水工程要求不断提高，支护与止水帷幕联合桩造价不高工期不长是较为理想的一种形式，很值得推广应用。

参考文献：

[1] 丁伟芳.探究灌注桩与高压旋喷桩联合止水支护施工技术[J].建筑知识学术刊，2014：344.

[2] 李娟，吴书义，刘玉利.旋喷桩止水帷幕与桩锚联合支护在深基坑施工中的应用[J].建筑施工，2009（04）.