深基坑灌注桩工程支护施工技术要点研讨

张向阳

(山西辰诚建设工程有限公司，山西 阳泉 045000)

1 某深基坑灌注桩工程支护施工背景概况

某建筑工程占地面积61 521.6 m2，拟建设建筑物10 栋，最低建筑高度为150 m。本工程深基坑灌注桩支护施工之前，以《岩土工程勘察规范》《建筑地基基础设计规范》《土工试验规程》《建筑桩基技术规范》等为参照标准，在工程现场展开全方位的岩土勘察活动，目的是确定地基的稳定性、地层状态、地基承载力等，为地基沉降预测、抗震液化判定、成桩桩径选择等提供依据，期间在现场共布置了227 个钻孔，包括208 个建筑物钻孔和19 个基坑钻孔，其中建筑物钻孔编号为ZK1～ZK208，含62 个控制性钻孔，钻进标准为钻入中风化层3 m 或者微风化层1 m，而基坑钻孔编号为JK1～JK19，布置于9 号楼的钻孔，孔底高程控制在10 m 范围内，布置于10 号楼的钻孔，孔底高程控制在6 m 以内，并钻至中风化岩5 m 或者微风化岩3 m。

2 案例深基坑灌注桩工程岩土分析

2.1 岩土工程特性

据勘探结果显示，本工程施工区域内，分布第四系地层和不同风化程度的基岩，岩土的工程特性如下:

①素填土和人工填石层:呈松散～稍密状，密实程度不均匀，属于天然地基持力层。

②淤泥质粉质粘土:分布范围不广，具有明显的压缩性，但承载力等力学性质不佳，不适合作为基础持力层。

③冲积粉质粘土和洪积粉质粘土:分布范围不广，可塑性较强，且具有良好物理力学性质，但压缩性等力学性质普通。

④冲积圆砾和洪积圆砾:呈稍密状，压缩性等力学性质一般，属于普通型地质层。

⑤残积层粉质粘土:强度和稳定性比较高，标贯试验结果显示，该层深度和强度为正比关系，可视为天然地基基础持力层，但在地下水环境中可能出现软化迹象，且强度会逐渐下降，施工时需考虑建筑物的荷载情况。

⑥全风化片麻岩和强风化片麻岩:其性质类似于残积层粉质粘土，亦可视为建筑物桩基持力层，但需考虑地下水对其强度的影响。

⑦中风化片麻岩和微风化片麻岩:岩面起伏程度比较大，并且强度高，荷载作用下不会出现明显变形，可视为建筑桩基持力层。

2.2 岩土施工参数

在明确岩土工程特性的基础上，在此选取合适的施工参数:

1)承载力特征值、压缩模量、变形模量:借助钻探和原位测试手段，确定淤泥质粉质粘土层承载力特征值为80 kPa、压缩模量为2.5 MPa;粉质粘土层承载力特征值为180 kPa、压缩模量为4.5 MPa、变形模量为12 MPa;圆砾层承载力特征值为200 kPa;粉质粘土层承载力特征值为220 kPa、变形模量为25 MPa;全风化片麻岩承载力特征值为300 kPa、压缩模量为8 MPa、变形模量为40 MPa;强风化片麻岩承载力特征值为450 kPa、变形模量为80 MPa;中风化片麻岩承载力特征值为1 500 kPa;微风化片麻岩承载力特征值为4 000 kPa。

2)桩基础桩侧摩擦力、桩端土端阻力等:淤泥质粉质粘土层呈软塑状态，混凝土预制桩桩侧摩阻力特征值为10 kPa、钻/冲/挖孔桩及沉管灌注桩桩侧摩阻力特征值为8 kPa;粉质粘土呈可塑状，混凝土预制桩桩侧摩阻力特征值为25 kPa、钻/冲/挖孔桩及沉管灌注桩桩侧摩阻力特征值为15 kPa;圆砾呈稍密状，混凝土预制桩桩侧摩阻力特征值为35 kPa、钻/冲/挖孔桩及沉管灌注桩桩侧摩阻力特征值为30 kPa;砾质粘性土呈可～硬塑状，混凝土预制桩桩侧摩阻力特征值为40 kPa、钻/冲/挖孔桩及沉管灌注桩桩侧摩阻力特征值为35 kPa、桩入土深度不大于9 m 时桩端阻力特征值为1 200 kPa、桩入土深度大于30 m 时桩端阻力特征值为3 000 kPa。

3 案例深基坑灌注桩工程支护施工技术要点

3.1 基坑降排水

基于以上的岩土参数分析和选用结果，深基坑支护及降排水施工，拟设计一级支护安全等级，开挖期间，以不同地质的天然密度、内摩擦角、凝聚力、岩土体粘结强度、锚固体粘结强度、基底摩擦系数、坡率允许值等作为施工参数，适时可以充分发挥现场的地理优势，在开挖的同时整平场地，选用高压旋喷桩止水支护技术。基坑的分层分段开挖，应重点兼顾其对称性和平衡性，尤其是开挖时间和顺序的掌握，协调好开挖工序与支护工序之间的关系，规避坑壁失稳而出现坍塌事故，与此同时，还需要在基坑周围布置排水沟明排，辅助土方开挖地下水水位的控制。在此笔者认为以上支护及降排水工序，要同步考虑基坑周围的沉降和位移情况控制，借助系统的监测方法，最大限度减少基坑失稳情况的出现。

3.2 基础选型分析

案例建筑工程拟建设10 栋建筑物，每栋的基础选型，需根据基坑底板地层的外露情况进行选择，在此以1 栋～3 栋为例，深入分析基础选型的方法，其他栋建筑物的基础选型，可按照以上方法以此类推:

1 栋:拟建层数(44 +1)层、设计标高±56.5 m、地下室底板标高38.9 m、现状地面标高42.31 m～46.51 m，在基坑开挖后，考虑到基底全风化岩、强风化岩数量众多，笔者建议采用桩墩基础，桩端持力层选用微风化岩，以及采用排桩结合深层搅拌桩支护方法，必要时可借助爆破技术。

2 栋:拟建层数(44 +1)层、设计标高±55.5 m、地下室底板标高38.9 m、现状地面标高45.41 m～45.79 m，基坑开挖后，发现基底中风化岩和微风化岩石数量比较多，建议采用天然地基，地基持力层选用微风化岩，以及采用坡率法支护基坑，必要时可借助爆破技术。

3 栋:拟建层数(44 +1)层、设计标高±49.5 m、地下室底板标高35.1 m、现状地面标高40.4 m～41.74 m，基坑开挖后，发现基底以全风化岩和强风化岩居多，笔者认为适合采用桩基础，并以微风化岩作为桩端持力层，另外可采用深层搅拌桩支护技术。

从以上1 栋～3 栋的基础选型方法中，可以看出各栋建筑物基础选型的相似性，但由于征地拆迁问题，场地内基岩埋深起伏程度比较大，譬如1 栋建筑物基岩北高南低，而5 栋建筑物基岩西高东低，并且岩面倾角在45°左右，如果采用冲孔桩技术，可能会出现偏锤情况，这一点需要在施工期间予以重点兼顾。

3.3 抗浮设防水位

案例深基坑灌注桩工程支护施工，抗浮设防水位控制，也是工程重点所在，期间要求观察场地周围地表水和地下水情况，在水位出现大幅度波动时，地下室抗浮设防水位控制在允许标高范围内，同时校核抗浮设防水位建议值，天然地基以锚杆的方式抗浮，而桩基础地基采用桩抗浮。

4 结语

深基坑灌注桩工程支护施工，需在分析工程施工区域内岩土条件的基础上，做好施工降排水、基础选型、抗浮设防等施工工作。文章通过研究，基本明确了案例深基坑灌注桩工程支护施工技术应用的方法，但考虑到不同深基坑工程支护施工要求和条件的差异性，以上方法在其他工程中应用时，需要紧密结合具体工程的实际施工情况，予以灵活地参考借鉴。

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