深基坑支护及降水施工技术分析

陈天骄

摘要：长期以来，我国多数深基坑工程，在进行土方开挖的过程中，均会遇到地下水位过高、地表水量过大的情况，而为有效改善生产条件、保证施工安全，通常需要采用井点降水措施来提高施工土体的稳定性、强度，增强基坑土体抗流砂、管涌、承压水的能力，从而降低对围护结构所施加的侧向压力。基坑工程作为建筑工程的重要组成部分，其施工质量直接关系到整个工程的顺利进行。本文主要结合工程实例探讨了深基坑支护与降水施工技术。

关键词：深基坑支护；降水施工；护坡桩；土钉墙

一、深基坑开挖的降水施工

目前，对于深基坑开挖施工中的降水问题，可根据水位、地质等情况的不同，分别采用深井井点、轻型井点、电渗井点、喷射井点等措施。值得注意的是，在进行深基坑降水的过程中，受地下水位降低的影响，基坑内部的土体将出现液压沉降现象，其不仅会直接加大土粒间的应力，同时也将造成地面的沉降，倘若没能及时采取有效措施加以控制，甚至可能导致临近地面构筑物发生倒塌、倾斜。

二、工程中的实际应用

2.1工程概况。某工程基坑开挖面积达3200m2，周长800米，深18米。由于工程距离河流较近，地下水资源丰富，渗透系数不一、降深大、水位高、水量分布不均、基坑开挖深度大。设计时采用了支护刚度较大，对位移和沉降有较好控制能力的管井降水方案和桩锚支护、土钉墙与预应力锚索相结合的支护体系，要确保工程顺利进行，基坑降水和支护就成为施工的一个关键。

2.2工程地质概况 。工程距离某河流最近距离仅有1.5km，地下水位较高并属软地基。常年有水，平均水深1.8m，地质状况复杂。整个场区地层主要为：①层素填土，主要由粘性土组成，夹约20%的碎砖瓦等生活垃圾及植物根茎等杂物，土质不均匀，呈软塑状态，层厚0.40～3.3m，层底埋深0.40～3.3m。②-1层亚粘土，以软塑状态为主，局部硬塑，中压缩性，该层层厚0.3～2.4m，层底埋深1.5～3.5m；②-2层淤泥质亚粘土，为饱和，流塑状态，局部夹薄层亚砂土，中高压缩性，层厚1.5～14.50m，层底埋深2.5～17.00m；②-3层淤泥质亚粘土夹薄层粉砂，为饱和，流塑状态，粉砂呈薄层状，层厚1.0～4.0cm，呈千层饼状，中高压缩性，层厚0.9～11.6m，层底埋深3.3～24.5m；②-3a层粉砂，饱和，松散～稍密状态，局部夹薄层亚粘土，以硅质砂砾及石英砂砾为主，中压缩性，该层层厚1.4～7.9m，层底埋深5.00～16.00m；②-3b层粉细砂，饱和，稍密～中密状态，局部夹薄层亚粘土，以硅质砂砾及石英砂砾为主，中低压缩性，该层层厚4.90～15.5m，层底埋深19.00～27.50m；②-4层亚粘土，以软塑状态为主，局部硬塑，部分地段夹淤泥质亚粘土团块，呈流塑状态，局部夹薄层粉沙，中高压缩性，干强度中等，韧性中等，该层层厚5.00～15.70m，层底埋深19.00～37.30m。

2.3方案设计：（1）基坑降水设计 。根据场区水文地质条件，工程具体情况和各种降水方法的适用条件，经过工程类比和理论验算，基坑四周设计深井管降水，共设置56口深井（包括基坑中间2口观测井）。井径600mm，井深22m，井距6～8m，井中心距槽边1m，无砂水泥管直径400mm，滤料2～8mm碎石，基坑四周每50m左右设一集水池。采用潜水泵抽水，直接排入集水池，再进入地面排水系统，排至市政污水井。（2）基坑支护设计 。根据基坑周边环境、工程地质条件、支护结构适用条件，通过技术经济分析和论证，同时参考类似工程实际经验，基坑支护采用桩锚支护，土钉墙与预应力锚索相结合的支护方案。基坑西北两侧壁由于紧邻建筑物和道路，-5.0m以上的边坡，采用土钉墙支护，其以下部分采用桩锚支护（即排桩与预应力锚索联合支护结构）。基坑东南两侧壁采用土钉墙与预应力锚索相结合支护。

三、施工技术措施

3.1基坑降水施工。管井使用钻头为600mm的逆循环钻机来制孔，人工制作泥浆护墙。钻孔成功后即刻将400mm不含砂的水泥管垂直的放入中间位置。为避免撞偏了井管，要以井口为中心从其周围平均回填滤料，使用粘质土填落井管距地表2m之内周围的封口。对管井进行取水前，需先使用空压机清理井，消除管中泥沙，直至处理成清水，以此确保排水通顺。

3.2基坑支护施工：（1）护坡桩施工。采取长螺旋钻孔机，中间压注混凝土，插进钢筋笼为桩的施工技术。确定桩位和高程调控点需根据策划护坡桩的桩位示意图。还要当场制造绑扎桩身钢筋笼。入场钢筋复核达标才能利用。钻机位置、钻孔机对准角度准许误差20mm。钻机到位后需维持机体稳定、钻杆挺直，钻孔时需保证孔墙平直，钻入灌浆即成孔，还需记载好施工数据，搜集水文地质材料。直至钻到规划深度方能停止，检验达标后再实施挤注混凝土。为防止砂土层产生塌孔，需增加2-3节护管护壁来巩固护坡桩成孔。伴随着钻具的提高，利用钻杆来压灌混凝土。桩体混凝土崩坍度160-180mm。制作混凝土时需适当控制混凝土总量和桩峰标高。（2）预应力锚索施工。实施锚索工程前，规定挖掘到锚索地段之下0.5m，与护坡桩或土钉桩相距不小于10m范畴里地面平整。平均相距10m建立一个调控点就是定位放线，确保锚索在同样的标高。在施工场地平整广阔的地段制造锚索杆体，其杆体的制造由预应力钢绞线成产形成，需要时将塑料布铺于地表上。锚杆策划尺寸+1.2m是杆体下料尺寸。将平均距离2m的钢绞线烧成丝状与隔离架捆绑于一体，钢绞线夹于隔离架空隙中。杆体防护层深度是20mm，将黄油抹在自由段上，用20mm软塑料管包裹，用胶带粘封住两头，胶带将杆体下部裹紧，方便进孔。

3.3土钉墙施工。土方挖掘与实施土钉墙支护工程划分阶段层次，挖掘一层支护一层，以便减短期限并有效防护已经挖掘层。先行挖掘基坑周围超过10m土钉墙施工操作面的土方，若上部土钉及注射混凝土表层还没完毕，则禁止挖掘下端土方。

器械挖掘后，挂线定位人力修葺坡面，清理坡面上的散土，坡面平坦率偏误≯±20mm。钻孔采用锚杆钻机，部分成孔使用洛阳铲。成孔后需清理洁净孔内残余或松散的土方，孔内一旦产生部分渗漏裂孔或散落松土，需迅速实行灌浆措施。孔深准许偏误±50mm；内径准许偏误±5mm；间距准许偏误±100mm；成孔斜角准许偏误±5%。

参考文献：

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[2]黄强.深基坑支护施工技术在土木工程高层建筑中的作用[J].建筑·建材·装饰，2014，（8）.

[3]张映.建筑工程中的深基坑支护施工技术[J].建材与装饰，2012，（9）.endprint