建筑工程中基坑支护的实际应用分析

　　1 工程概况
　　
　　海南武警总队指挥中心综合楼位于海口市白龙南路东侧的武警总队大院内。拟采用框剪结构，预应力管桩基础，基础占地面积 3960m2,基坑围护周长 282m.现场地自然地面标高为 - 2. 00m,基坑底标高为- 4. 00m、- 7. 30m、- 8. 20m、- 9. 20m、- 9. 70m（均为拟建建筑物相对标高） ,基坑开挖深度为 2. 00m ~7. 70m.

　　2 岩土层特征

　　①层素填土： 由砂质粘土、粘土质砂组成，松散，填土时间 5 ~ 10年。

　　②层粉质粘土： 湿，可塑、局部软塑，由粉粘粒组成。

　　③层淤泥质中砂： 饱和，松散，石英中砂，次为粉砂、细砂，颗粒较均匀，圆状，含有淤泥质，局部夹 10 ~20cm 淤泥。

　　④层中砂： 饱和，松散，石英中砂，次为粗砂、细砂，颗粒不均匀，圆状，含粘粒 3 ~10%.偶夹 10 ~40cm 淤泥质砂。

　　⑤层淤泥质粗砂： 饱和，松散，石英粗砂，次为细砂、中砂，颗粒不均匀，圆状，含有淤泥质，局部夹 10 ~40cm 软塑状淤泥。

　　⑥层淤泥： 饱和，流塑，局部软塑，由粉粘粒组成，顶部含有大片状贝壳，下部夹数段 10 ~40cm 泥炭土，底部夹石英粉砂。

　　3 地下水类型

　　基坑内地下水主要赋存于①层填土、③层淤泥质中砂、④层中砂、⑤层淤泥质粗砂中，为孔隙潜水层，赋水性好，属强透水层； ②层粉质粘土为弱透水层，可视为相对隔水层。地下水主要接受大气降水的补给，其次接受侧向地下水的补给，地下水稳定潜水位埋深为 1. 20 ~2. 90m.

　　4 周边环境

　　基坑东侧为绿化带及已建公寓区，绿化带距基础外轮廓线最近距离为 12. 5m,公寓区距基础外轮廓线距离为 37. 0m.

　　基坑南侧为营区次干道及分队综合楼、设备区等建筑物，营区次干道离基础外轮廓线距离为 4. 5m,已有建筑物中分队综合楼离基础外轮廓线最近，为 14. 8m.

　　基坑西侧原为绿化及操场用地，拟为施工期间材料堆放和加工场地，其距基础外轮廓线距离为 10. 0m.

　　基坑北侧为营区次干道及武警招待所、生活服务中心等已有建筑物，营区次干道距离基础外轮廓线为 4. 3m,生活服务中心距离基础外轮廓线最近，为 15. 2m.

　　基坑开挖深度影响范围内无地下管线分布。

　　5 支护结构

　　基坑采用以下支护形式： （1） 基坑东段： 开挖深度为 2. 00m,按 1∶ 1放坡。（2） 基坑中段： 开挖深度 6. 20m,无放坡空间，采用 SMW 工法桩+ 锚杆直臂支护。（3） 基坑西段： 开挖深度为 7. 20m,场地拟为施工道路和材料堆放、加工场地，无放坡空间，采用 SMW 工法桩 + 锚杆直臂支护。（4） 基坑内过渡段： 施工单排搅拌桩止水，按 1∶ 0. 75 放坡。

　　6 降水方案

　　由于地下水较丰富，透水性较好，水位较浅，周边道路、建筑物对降水引起的沉降敏感，设计采用 φ500 双排水泥土搅拌桩作为止水帷幕进行全封闭止水措施，坑内采用轻型井点进行地下水疏干，坡脚设置一圈排水沟及集水坑，以保证雨水明排，基坑顶处设置一条 φ200PVC 排水管，以将抽出的雨水和地下水排放至院内排污管道中。基坑南面、西面搅拌桩外布置管井降水，井长 12. 0m.

　　7 施工参数要求

　　7. 1 水泥土搅拌桩

　　（1） 水泥土搅拌桩桩径为 φ500mm,养护龄期不应小于 28d,搅拌桩28d 无侧限抗压强度标准值不小于 1. 00MPa,达到设计强度后方可进行基坑开挖，施工前宜通过试验确定。（2） 水泥土搅拌桩的水泥掺入量为15% ,每延长米水泥用量为 50kg,采用 32. 5R 普通硅酸盐水泥。（3） 水泥土围护桩采用湿法施工，搅拌机搅拌下沉速度与搅拌提升速度应控制在 0. 3 ~2m/min 范围内，并保持匀速下沉与匀速提升。（4） 坑内水泥土加固桩（干法） 搅拌头每旋转一周，其提升高度不得超过 16mm.（5） 围护桩和坑内土体加固桩应在基础桩施工结束后进行，坑内土体加固桩的施工宜在开挖前进行。

　　7. 2 工字钢

　　（1） 水泥土搅拌桩内插型钢为 18 号热轧普通工字钢，牌号为Q235,长度及布置见图纸。（2 ） 工字钢插入宜在搅拌桩施工结束后30min 内进行，可采用机械压入法或振动打入法，插入前必须检查其直线度并确保满足设计和规范要求。

　　7. 3 锚杆

　　（1） 锚杆采用 φ48 × 3. 5 钢花管，内注水泥净浆，水泥采用 42. 5R普通硅酸盐水泥。（2） 水泥浆液用量不应小于 20kg/m,水灰比 0. 4 ~0. 5,分二次注浆，第一次注浆压力 ≥ 0. 5MPa,第二次注浆压力 ≥1. 2MPa.（3） 锚杆宜采用冲击式气压成孔，并保证成孔直径不小于80mm.（4） 上层锚杆注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的 70% ,后方可开挖下层土方及下层土钉施工。

　　7. 4 钢筋网喷射混凝土

　　（1） 混凝土强度等级不低于 C20,采用 32. 5R 复合硅酸盐水泥。

　　（2） 干法喷射水泥与砂、石之重量比宜为 1∶ 2∶ 4. 5.（3） 采用空压机压力不小于 0. 5MPa,风量不小于 9m3/ min,分两次喷射。

　　8 土方开挖

　　（1） 基坑开挖应分段分层开挖，每段长度不宜大于 20. 0m; 每层开挖深度不宜大于 2. 0m,快速施工，严禁长时间停滞。（2） 合理安排开挖顺序，基坑坡面暴露时间最短，开挖不得碰撞支护结构，如发生异常情况应立即停止挖土，在查明原因和采取措施后方能继续施工。（3） 在基坑支护施工和运行期间，坡顶地面超载不许超过设计标准。

　　9 基坑监测

　　（1） 基坑支护结构监测项目： 基坑侧壁安全等级东侧为三级，其他为二级，应对下列项目进行监测： 支护结构水平及竖向位移、周边地表及建筑竖向位移、地下水位。（2） 基坑监测频率： 在基坑开挖和底板浇筑期间，观测时间为 1 次/天； 底板浇筑后 7 天内，1 次/2 天； 底板浇筑后 7 ~14 天，1 次/3 天； 底板浇筑后 14 ~ 28 天，1 次/5 天； 底板浇筑 28天后，1 次/10 天。当出现下列情况之一时，应提高监测频率： 监测数据达到报警值； 监测数据变化速度加快； 长时间连续降雨或基坑周边大量积水； 基坑附近地面超载突然加大或超过设计限制； 坡面、坡顶地面目视发现裂缝，出现局部坑底或侧壁出现管涌、渗漏、流砂等。（3） 当出现以下情况之一时，应及时与业主单位、设计单位和监理单位联系： 坡顶、坡底面和周边构筑物等出现较大裂缝，坡顶位移超过设计预警值和相应的规范要求。（4） 根据规范及有关规定，应委托有资质的第三方单位对基坑支护系统进行监测。

　　10 应急预案

　　（1） 基坑开挖过程中，基坑边坡不稳定，出现滑移，变形达到预警值时，可采取如下的措施： ①坡底紧急堆土或垒堆砂袋压（护） 脚，严重时可回填部分基坑。②坡顶卸载，包括挖除或降低坡顶的土层，搬除地面上的堆载。③及时抽排地面或基坑内的积水，堵塞进入基坑的水通道。④当基坑的止水帷幕出现漏水，坑内降水开挖造成坑周边地面沉降时，应立即停止坑内降水或施工开挖，及时进行堵漏补修或重新设置止水帷幕，并加强变形观测。（2） 基坑开挖前应备足大功率水泵和应急电源，以供极端天气和停电时使用。（3）突降大雨或暴雨时，立即起动备用水泵抽水，并安排专人不间断观察基坑的稳定情况。

　　参考文献：
　　[1]建筑基坑支护技术规程。 （JGJ120 -99） .
　　[2]型钢水泥土搅拌墙技术规程（试行） . （DGJ08 -116 -2005） .
　　[3]建筑与市政降水工程技术规范。 （JGJ/T111 -98） .
　　[4]建筑地基处理技术规范。 （JGJ79 -2002） .