中保澳琴广场基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术的探讨

杨福庆

（广东省地质灾害应急抢险技术中心，广东广州 510425）

1 概述

近几年，现代化快速发展，国家逐渐高速发展，在这样大环境下建筑工程迎来了巨大挑战，为了提高人们生活便捷及安全,那就需要不断加强并提高基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术，同时将基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术进行分析，按照多个方面进行考量，目的是提高人们生活便捷及安全，保护基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术才是建筑工程中主要前进方向及动力,不断进行提高，从根本上解决现有发展问题，建筑工程都是国家重点项目，也是国家发展根本，将建筑工程按照长远进行考虑，加强基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术是非常必要。但是我国基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术还是存在很多问题，所以需要制定一个有效而且优化的措施。

目前基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术在大学是一项重要科目，在基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术解决过程中，都需要按照国家标准进行保护，本文针对这一问题进行详细的探讨，为基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术使用，减少问题发生进行强有力的保障，从而提高建筑工程发展。

2 建筑工程实例分析

本工程位于广东省珠海市保税区，南湾大道南侧，宝利路西侧。拟建1～2层地下室，一层地下室开挖深度为4.45m，两层地下室开挖深度为7.9m，坑中坑电梯井开挖深度为3.10～4.15m。基坑支护周长约530m，基坑面积约为16705m2。本基坑安全等级为二级。

3 地质情况及水文地质条件

3.1 地层岩土特性

根据区域地质资料及野外地质钻探，场地第四系覆盖层主要为人工填土层海陆交互相沉积土层残积土层Qel。场地下伏基岩风化层为燕山晚期晚侏罗世花岗岩。根据本场地岩土层的成因类型和性质、风化程度等。基坑支护设计岩土参数建议值见表1。自上至下各岩土分层及其特征如下：

①人工填土层素填土：厚度为3.00～7.20m，平均厚度0.94m。

②第四系海陆交互相沉积层。淤泥：厚度为1.40～27.90m，平均厚度16.06m。粉质粘土：厚度为1.00～15.10m，平均厚度5.70m。粉质粘土：厚度为1.30～3.30m，平均厚度2.22m。中砂层：厚度为1.40～5.70m，平均厚度2.77m。

③残积层(Qel)。硬塑状砂质粘性土层：厚度为1.30～18.50m，平均厚度9.55m。

④基岩（γ5)。全风化花岗岩：厚度为1.00～52.00m，平均厚度18.6m。强风化花岗岩：厚度为3.10～34.30m，平均厚度13.15m。

表1 基坑支护设计岩土参数建议值表

3.2 水文地质条件

（1）地下水水位及其变化规律。勘察施工期间，各钻孔均遇见地下水。实测钻孔地下水混合水层稳定水位埋深为0.10～2.00m，平均埋深0.82m，标高为1.39～3.18m，平均标高为2.52m。

（2）地下水类型。根据场地地下水赋存条件、含水介质及水力特征分析，基坑开挖影响范围内，填土层为本场地内的主要含水层。填土层主要为人工堆填的堆填粘性土、砂土等，其结构松散，渗透性中等，属潜水。

4 工程概况

4.1 基坑支护体系

本工程地质条件较差,在基坑开挖深度范内有较厚的呈饱和流塑状态的淤泥土层，基坑开挖后基坑侧壁天然稳定性较差，抗剪强度低，开挖易产生侧向和竖向变形，严重可导致整体基坑边坡失稳，从而对周边道路、已有建筑及市政设施产生不利影响。

根据地质情况及基坑开挖深度分析，本工程的基坑支护方案适宜采用钻孔灌注桩悬臂+被动区加固的支护方案。基坑一层地下室区域主要采用放坡+排桩+坑底加固的支护型式，两层地下室区域采用排桩+内支撑+坑底加固的支护型式，一二层地下室交界区域采用排桩+负一层底板锚拉+坑底加固的支护型式，一层地下室电梯井采用钢板桩+钢管支撑+坑底加固的支护型式，两层地下室电梯井采用排桩+钢管支撑+坑底加固的支护型式。该方案支护结构简单，既能确保基坑及周边建筑的安全，又大大降低了工程项目的投资成本和缩短了施工周期。

4.2 典型支护剖面

（1）南负一层区域：西侧距离用地红线较近，采用悬臂桩+被动区坑底加固的支护型式；南侧、东侧采用大放坡开挖，并在坡脚设置管桩、搅拌桩解决深层滑动问题；典型剖面如图1所示。

（2）负一、负二交界处坑中坑：采用悬臂桩+被动区坑底加固的支护型式，支护桩顶冠梁与负一层底板整浇连接。见图2。

5 施工技术要点及控制

5.1 悬臂桩施工

悬臂式支护结构依靠足够的入土深度和结构的抗弯能力来维持整体稳定和结构的安全，而且悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大的变形，对相邻建(构)筑物产生不良影响。因此在悬臂桩施工过程中要注意以下几点，以保证成桩质量：

（1）埋设钢护筒时护筒中心与桩位中心的偏差不得大于50mm，垂直度偏差不宜大于1/100；

（2）灌注桩应采取隔桩施工，在相邻桩混凝土达到75%的设计强度后，方可进行相邻桩的成孔施工；

（3）灌注桩采用钻孔桩工艺，通过钻孔桩机均速钻进、减少对淤泥的扰动，并配制优质泥浆进行护壁解决灌注桩在淤泥层中塌孔的问题；

（4）灌注桩的配筋应按严格按照设计图纸的配筋制作及安放，确保灌注桩截面内配筋均匀，更好地抵抗力矩；

（5）下入钢筋笼在灌注混凝土前进行二次清孔，第二次清孔利用导管输入泥浆循环清孔，直至孔底沉渣厚度及泥浆达到设计要求方可灌注混凝土；

图1 南负一层典型剖面图

（6）水下砼材料选择与配合比要求：本工程采用商品水下砼，支护桩混凝土标号为C30，为保证灌注顺畅，砼要有良好的和易性和流动性。砼的坍落度为18～22cm，含砂率达到40%～45%。导管使用前应试拼，并做封闭水压试验，在此应通过0.3～0.5MPa时，15m in不漏水为宜。正常灌注时，导管埋入混凝土内深度一般为2.5～3.5m，最小埋管深度为2.0m，最深不超过6m。并在进行混凝土灌注时应特别注意防止钢筋笼土拱。

5.2 搅拌桩施工

本工程坑底加固搅拌桩为受力大直径搅拌桩，直径800mm,中心距600mm。桩的垂直偏差不得超过1%，桩位偏差不得大于50mm。水泥采用42.5R普通硅酸盐，水灰比0.50～0.60，搅拌桩每米水泥掺入量不少于160kg(水泥掺入重量比18%)。设计桩身强度不少于0.4MPa。搅拌桩的成桩质量直接影响到悬壁桩的支护稳定性，所以必须严格按照设计参数进行施工，并注意以下几点以控制成桩质量。

（1）搅拌桩施工采用粉喷工艺,有效柱长内全程复搅。施工中严格控制搅拌桩下沉速度,做到搅拌均匀、升降速度不大于0.5m/m in严格控制桩深、复搅下沉和提升速度以及泵送压力,确保成柱效果。为保证桩端施工质量,当浆液到达喷浆口后应在桩底标高处停留不少于30s以确保浆液完全到达桩端；为保证桩头质量喷浆搅拌高于设计桩基顶500mm,当喷浆提升至设计柱顶应稍有停滞。搅拌桩提升过程中，如发现搅拌头堵塞，应准确记录堵塞时的位置，及时将搅拌头提出孔口疏通后重新下钻搅拌至堵塞时位置下0.5m处，方可继续提升搅拌，确保桩体的连续性。

（2）部分支护区段坑底加固搅拌桩为格栅式布置，为确保搅拌桩桩间的搭接效果，对桩位及垂直度偏差均应严格加以控制。

（3）采用双吊锤来控制搅拌桩的垂直度，桩机机架沿正交的2个方向各设置一个吊锤，校正垂直度时通机架上的2个吊锤可直观、准确地确定桩的倾向及倾角，便于快速纠正。

（4）在搅拌桩强度检测满足设计强度要求后基坑方可开挖，而且必须保证开挖时搅拌桩有不少于30d的龄期。

图2 坑中抗剖面图

6 施工监测

为了确保基坑施工的安全可靠和开挖的顺利进行,进行了全过程动态监测信息化施工。

（1）冠梁顶部水平及竖向位移：目的是通过控制冠梁的位移掌握周围土体的变形对周围建筑物的影响,在冠梁顶部每隔15m设置一个观测点。

（2）支护桩体的深层水平位移：目的是通过深层水平位移的检测,掌握周围土体的变形情况,每边设置一个观测点,测斜点埋在基坑支护结构外侧坡顶,距离基坑边缘1m位置,埋侧斜管深度为坡顶以下15m。

（3）周围建筑物沉降：设点对周边房屋的墙体侧向变形、沉降、倾斜进行监测。在相邻建筑物的角点部位设置监测点,当建筑物的边线距离较长时应在边线的中间部位设置适量的监测点。

本工程从基坑开挖前到地下室施工至+0.000且基坑周边土方回填完成期间所测得的数据显示：冠梁顶部水平位移最大为2.5mm，竖向位移最大为8.8mm；土体的深层水平位移最大变形为15.8mm；周周环境沉降量最大为4.3mm；预警指标：水平位移为30.0mm；竖向位移为20.0mm；深层水平位移为40.0mm；周环境沉降量为10mm。所有监测数据均满足设计和有关规范规定，基坑支护结构安全可靠，结构变形小，整体功能较好，支护方案取得较好效果。本工程的悬臂桩+被动区坑底加固支护方案有效地解决了深基坑的安全性问题，不仅如此，还为工程项目节约了投资成本和缩短了建设工期。

7 结束语

提高基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术是实现建筑工程的最终目标，而减少问题产生也是提高建筑工程最大化的手段之一。加强基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术是一种比较有效方法，为了促进基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术发展，需要在很多方面下进行分析与研究，基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术才是建筑工程发展道路，为了提高基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术，需要发挥建筑工程每个人技能。这样才能促进加快建筑工程的发展，将企业扩大化发展。在竞争日趋激烈的市场经济环境中，建筑工程也是需要不断加强。在我国大力发展经济之后，基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术会面临很多问题，加强基坑工程悬臂桩+被动区坑底加固技术正常运行是非常重要。

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