論基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工

毛四金

【摘 要】土釘墻施工技術(shù)自己20世紀(jì)70年代產(chǎn)生以來(lái)，因其造價(jià)較其他基坑圍護(hù)體系低，施工周期短，安全性基本滿足基坑穩(wěn)定性及變形要求，在邊坡工程、基坑工程中得到廣泛的認(rèn)可。我國(guó)于1997年制訂了相應(yīng)的規(guī)范《基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程》。由于土釘墻對(duì)地層的依賴性很大，通常僅適用于地下水位低、自立性好的地層。在高水位的軟土地層中，因其自立性差，易產(chǎn)生流砂和管涌的可能；在城市地區(qū)進(jìn)行深基坑開挖支護(hù)是土木工程中最為復(fù)雜的技術(shù)領(lǐng)域之一。它不僅要保證基坑施工過(guò)程中的土體穩(wěn)定，而且要嚴(yán)格限制周邊的地層位移以確保環(huán)境安全。土釘墻支護(hù)是近年發(fā)展起來(lái)用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術(shù)，由于土釘支護(hù)具有施工速度快、用料省、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，故其已在深基坑支護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用，但由于土釘墻支護(hù)的變形量較大，在基坑四周往往有裂縫出現(xiàn)，對(duì)周圍環(huán)境造成一定傷害。為了解決這個(gè)問題，筆者把錨桿技術(shù)應(yīng)用到土釘墻支護(hù)之中，對(duì)土釘墻與錨桿聯(lián)合支護(hù)的模式進(jìn)行了一定的嘗試，以下以某一工程為例講這種支護(hù)模式的設(shè)計(jì)和施工情況。

【關(guān)鍵詞】地基基坑；基坑圍護(hù)；現(xiàn)場(chǎng)施工

1.工程概況

該工程星洲.東湖花苑位于平湖市東湖風(fēng)景區(qū)擬建建筑為地上18層框架結(jié)構(gòu)塔樓，人防地下室一層，附設(shè)2層結(jié)構(gòu)裙樓，基坑開挖深度自然地坪以下-5.6m，小區(qū)住宅巖土工程地質(zhì)勘察報(bào)告揭示，基坑開挖影響范圍的土層分布自上而下依次為：

（1）素填土：灰黃色，松散以粘土為主，頂部0.3m以碎磚，瓦礫為主。

（2）粘土：褐黃～灰黃色，可塑～流塑，土質(zhì)上硬下軟，壓縮性偏高，場(chǎng)內(nèi)分布均勻。W（%）30.9，r（kn/m3）18.4，滲透系數(shù)1.62E-0.7，固結(jié)快剪C（KRa）31.00（0）19.5。

（3）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色、流塑，含較多有機(jī)質(zhì)、腐植殖，土質(zhì)不均，場(chǎng)內(nèi)分布均勻。W（%）36.5，r（kn/m3）17.7，滲透系數(shù)2.01E-0.7，固結(jié)快剪C（KRa）11.00（0）16.5。

2.基坑圍護(hù)土釘墻施工

錨桿打入應(yīng)按設(shè)計(jì)傾角和深度進(jìn)行，當(dāng)錨桿遇到障礙物無(wú)法打入時(shí)，允許改變打入位置：當(dāng)土層為軟土?xí)r允許加大傾角，強(qiáng)錨桿打入有利的土層中：當(dāng)打入錨桿深度不能滿足要求時(shí)，應(yīng)在該項(xiàng)錨桿的左右或下方按錨桿抗拔力等同的原則則補(bǔ)強(qiáng)。

錨桿打入結(jié)束后，應(yīng)將扎內(nèi)松土、泥漿等清除干凈，應(yīng)把注漿管、錨桿和止?jié){袋一起放入孔內(nèi)，注漿要嚴(yán)格控制配合比，并根據(jù)注漿情況多次注漿，以保證漿液充滿孔壁，使錨桿具有較高的抗拔力。錨桿孔內(nèi)錨固體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上且不小于3天，方可開挖下一層土方。

噴射混凝土地要按設(shè)計(jì)配合比攪拌均勻，鋼筋網(wǎng)置于混凝土中間，垂直作業(yè)面盡量從底部逐步向上部施噴，混凝土厚度要符合設(shè)計(jì)要求，每500/O噴射面留置試塊一組，每組不小于3塊。

（1）基坑支護(hù)單位要與挖土單位緊密配合。遵循時(shí)空效應(yīng)原則，土方開挖的順序、方法必須與設(shè)計(jì)工況相一致，并遵循“開槽支撐，先撐后挖，分層開挖，嚴(yán)禁超挖”的原則，減少開挖過(guò)程中土體的擾動(dòng)范圍，縮短基坑開挖卸荷后無(wú)支撐的暴露時(shí)間，對(duì)稱開挖，均衡開挖，合理利用土體自身在開挖過(guò)程中控制位移的能力，基坑開挖過(guò)程中，應(yīng)采取措施防止碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)、工程樁或撓動(dòng)基底原狀土。發(fā)生異常情況時(shí)，應(yīng)立即停止挖土，并應(yīng)立即查清原因和采取措施，方可繼續(xù)挖土。

（2）基坑開挖完成后，應(yīng)提醒建設(shè)單位盡快組織勘察、設(shè)計(jì)、質(zhì)監(jiān)、監(jiān)理、施工等部門進(jìn)行驗(yàn)槽，及早開始地下結(jié)構(gòu)工程的施工，嚴(yán)禁基坑長(zhǎng)時(shí)間暴露。基坑回填前，支護(hù)層不能破壞。特別是坡腳部分。

（3）在基坑開挖過(guò)程中，如出現(xiàn)邊坡水平位移超過(guò)警戒值，可采用加長(zhǎng)、加密土釘或放慢挖土速度及場(chǎng)外卸土或坑內(nèi)回填等方法處理。如周圍建筑物沉降較大可采用注漿建（構(gòu)）筑物地基或沉降較大處沿建筑物或地下管線打設(shè)豎向鋼管、木樁進(jìn)行加固。

3.施工注意事項(xiàng)

3.1注意地下水或水患的影響

水患無(wú)窮，很多支護(hù)事故都是水的影響造成的。在基坑開挖過(guò)程中，土層滯水、砂土中的微承壓水裂隙水、承壓水、管道漏水、地面排水、雨水等處理不當(dāng)，都會(huì)給邊坡和周圍建筑、管線帶來(lái)危害。

在選擇地下水的處理方式時(shí)，要根據(jù)工程地質(zhì)和水文條件及周圍環(huán)境，決定采取降水防滲措施，以免引起地面沉降，給周邊建筑及管線造成破壞。

基坑邊界周圍地面應(yīng)設(shè)排水溝，且應(yīng)避免漏水、滲水進(jìn)入坑內(nèi)；放坡開挖時(shí)，應(yīng)對(duì)坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施。

地下管道漏水，極易造成邊坡失穩(wěn)。在基坑開挖過(guò)程中，施工員如發(fā)現(xiàn)地下管道有漏水現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取措施，如使地下管道改道，對(duì)漏水管道進(jìn)行修補(bǔ)、防滲、將漏水及時(shí)導(dǎo)出等，防止邊坡含水量過(guò)大旨起滑坡。

3.2推行信息化施工

信息化施工包括預(yù)測(cè)、信息采集與反饋、控制與決策等方面的內(nèi)容。由于深基坑開挖過(guò)程中。邊坡穩(wěn)定存大很多潛在的危險(xiǎn)和破壞的突然性，地下工程受各種水文、地質(zhì)、雨水等復(fù)雜條件的影響，特別在基坑旁有基礎(chǔ)埋置較淺的建筑，或有重要的地下電纜和市政管線，很難從理論上預(yù)估出現(xiàn)的問題。因此，必須加強(qiáng)觀測(cè)，進(jìn)行信息化施工。根據(jù)土層位移的時(shí)空效應(yīng)，及時(shí)掌握土體變形特性、邊坡的穩(wěn)定狀態(tài)和支護(hù)效果，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)采取措施，預(yù)防邊坡失穩(wěn)和周圍建筑沉降等事故發(fā)生。

基坑工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括：支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移；周圍建筑物、地下管線變形；地下水位；樁、墻內(nèi)力錨桿拉力；支撐軸力；立柱變形；土體分層豎向位移；支護(hù)結(jié)構(gòu)界面上側(cè)向壓力等；位移觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量不應(yīng)少于兩點(diǎn)，且應(yīng)設(shè)在影響范圍以外。

監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在基坑開挖前應(yīng)測(cè)得初始值，且不應(yīng)少于兩次，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)的時(shí)間間隔可根據(jù)施工進(jìn)程確定。當(dāng)變形超過(guò)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或監(jiān)測(cè)結(jié)果變化速率較大時(shí)，應(yīng)加密觀測(cè)次數(shù)；當(dāng)有事故征兆時(shí)，應(yīng)連續(xù)監(jiān)測(cè)?；娱_挖監(jiān)測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求提交階段性監(jiān)測(cè)結(jié)果報(bào)告，工程結(jié)束時(shí)應(yīng)提交完整的監(jiān)測(cè)報(bào)告。

3.3加強(qiáng)對(duì)基坑的管理

基坑設(shè)計(jì)與施工一般情況下都沒有問題，但在運(yùn)行管理期間，在基坑周邊附近堆放得物超載、施工過(guò)程序破壞邊坡整體面或基坑周邊來(lái)回跑車時(shí)，也極易造成基坑失穩(wěn)事故。因此，支護(hù)完畢后，應(yīng)要求支護(hù)施工單位與總承包單位辦理階段驗(yàn)收和文字移交手續(xù)，將基坑支護(hù)情況、監(jiān)測(cè)結(jié)果、注意事項(xiàng)等書面轉(zhuǎn)交總包單位，同時(shí)要求繼續(xù)委托有資質(zhì)的檢測(cè)單位加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，以便出現(xiàn)問題時(shí)界定責(zé)任。

4.結(jié)論

針對(duì)不同的工況和地質(zhì)條件，選擇合適的基坑支護(hù)形式，是基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的原則。基坑支護(hù)的本質(zhì)要點(diǎn)就是止水擋土以供坑內(nèi)安全施工只不過(guò)采用的和施工工藝各有不同?；訃o(hù)錨桿分層壓密注漿成功的解決了基坑邊坡的加固，又形成為土釘墻較密實(shí)的止水帷幕。土釘墻成功觖決了基坑邊坡的強(qiáng)度及穩(wěn)定性問題。其施工周期短、與挖土同時(shí)進(jìn)行，很少占獨(dú)立工期。挖土與土釘支護(hù)都分層分塊施工。充分發(fā)揮土體的空間支仿作用。并在開挖后幾個(gè)小時(shí)內(nèi)封閉。邊坡位移和變形及時(shí)得到約束限制?？梢钥吹?，由錨桿壓密注漿和土釘墻結(jié)合的復(fù)合型土釘支護(hù)在此工上的位移變形較小，為坑內(nèi)施工提供了安全的保障，是一種成功的基坑圍護(hù)體系。該支護(hù)體系成本低，施工方便又不需要大型機(jī)械設(shè)備，對(duì)周圍環(huán)境干擾少，值得在其他基坑圍護(hù)中廣泛應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]土木工程施工（下冊(cè)）.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

[2]陶龍光，巴肇倫.城市地下工程.北京：科學(xué)出版社，1996.

[3]建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)劃GB50202-2002.