深基坑支护与降水技术在工程中的应用

王飞

摘要：随着高层建筑的不断发展，地下深度也不断的加大，简单的放坡开挖已经不能满足城市土地的规划需求，基坑支护技术使的基坑的稳定性和安 定性得到了满足。因此本文结合工程实际情况，谈论基坑支护技术在建筑工程中的应用。

关键词：建筑工程 深基坑支护 地下水控制

正文;

该项目地上 21 层地下 2 层。基础埋深约 6.30-7.50 米，主楼采用筏形 基础，商业裙房采用独立柱基。根据建设场地地勘资料，地下水位于槽底 之上，基坑开挖须进行地下水控制。基坑采用“上部挡土墙下部护坡桩+ 锚杆、微型复合土钉墙及上部土钉墙、下部护坡桩+锚杆”支护形式进行支 护。基坑周边环境复杂、地下水位高、临近住宅区、土方开挖有效时间少 等重难点，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程，已通过专家 论证通过采用该支护技术可行。

基坑支护及地下水控制施工技术

一、基坑支护技术

为确保基坑土体的稳定与临近道路、管线的安全，采用锚杆、护坡桩、 土钉墙、微型桩复合土钉墙进行支护。结合设计文件本基坑支护安全等级 为 II 级; 地面边载按 20KPa 均布无限远考虑，且边载距离基坑上口不少于 2.0 米。基坑支护使用年限为 1 年，预留肥槽 1.2 米（1c-1c 剖面為 1.5 米）。

护坡桩+锚杆：第一道锚杆自由段长度 6m，锚固段长度 14m，水平间 距 1.5m，拉杆材料 1860 钢绞线 3 根; 护坡桩桩径 800mm、桩长 12 米、桩 间距 1.5m 主筋 16C22。护坡桩桩径 800mm、桩长 12m、桩间距 1.5m 主筋 16C22。以上参数通过设计计算根据现场情况确定。锚杆采用二次压力劈裂 注浆工艺，锚杆施工时，其钻进深度大于锚杆总长度 0.5m，注浆材料为 P.O42.5 水泥浆，水灰比为 05-0.55，浆体强度为 M20，加入适量的三乙醇 胺早强剂。为确保锚杆的锚固效果，建议适当提高锚杆锁定值。在建筑物、 构筑物下方的锚杆采用间隔跳打，及时放置锚杆并注浆，防止锚杆施工产 生对其不利影响。护坡桩采用长螺旋钻机成孔下放钢筋笼浇筑混凝土施工 工艺。采用跳打施工方案，机械设备应避免碾压已成桩孔。采用“三一” 跳打法施工，即一序桩号为 1，4，7，10...，二序桩号 2，5，8，11...，三 序桩号 3，6，9，12...，依次进行一序桩、二序桩、三序桩的施工，然后进 入到下一小段的施工。护坡桩工程施工采用长螺旋钻机成孔下放钢筋笼灌 注混凝土成桩工艺，具体工艺流程为：桩位放线→钻机就位→成孔→泵送 混凝土→插入钢筋笼→完成后钻机移至下一个孔→养护、成桩。护坡桩主 要施工流程（1）施工场地准备，施工前需先清除桩位位置的地下障碍物，修建必要的临时道路以满足钻机进场要求，同时对场地内杂物及淤泥清除 干净，并平整、夯实，以防钻机发生不均匀沉陷。（2）测量放线，根据设 计要求的间距和标高，依据建筑物测量控制网资料和基坑支护平面布置图 对护坡桩进行测放。（3）钻机就位与调试，桩位点经检验合格，信号工与 钻机操作员配合使钻机对准桩位，并依摆针调整钻机水平及钻具垂直度：移动钻机，对准孔位，孔位误差不得大于 100mm; 利用支腿油缸调平钻机，钻机主轴垂直度误差应不大于 1%;精确测量钻具长度，并作出显著标志，以确定钻进深度; 检查钻头直径，其误差小于 20mm，否则应立即更换钻头。（4） 钻进成孔，在桩顶标高处开始钻孔。钻机就位及调试完毕后，即可进 行正式钻进。在钻进过程中操作人员应该认真操作，应低速慢钻，当钻具 钻至设计深度后，停止钻进。（5）压灌混凝土，钻至设计深度后，用混凝 土泵通过管路把坍落度为 160-200mm 的混凝土打入孔底，与此同时提钻，孔底单向活门自动打开，使混凝土流出，并使钻具在混凝土内埋深 0.5-1m 左右。混凝土泵送量应与拔桩速度相配合，遇到饱和砂土和粉土层不得中 途停止，须保证连续拔管供料，防止出现断桩。（6）钢筋笼吊放。钢筋笼 采用 25 吨汽车吊吊装。钢筋笼下放前，应先焊好钢筋保护层钢筋耳钩，以 确保混凝土保护层厚度。吊点加强焊接，确保吊装稳定，吊放时，吊直、 扶稳，保证不弯曲、扭转。对准孔位后，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。

微型桩复合土钉墙：钢筋网 A6@250mm*250mm，m，面层厚度 80mm，面层强度 C20，根据各剖面坑深第一道位置土钉长度 5m 水平间距 1.5m 土 钉钢筋 C18 孔径 100mm，A150 钢管桩桩长 6m.第二道位置土钉长度同上。A150 钢管桩桩长 5m.为确保桩间土的稳定，在桩间挂 A6@250mm*250mm 钢筋网，按照垂直间距 1m 的间距，用 A14 钢筋压牢钢筋网、喷混凝土处 理。为确保桩间土的稳定在桩顶连梁底端预留 A6 钢筋短节，利用 A6 钢筋、 上部与钢筋短节相连，向下延伸压牢钢筋网，桩间喷混凝土厚度不小于 50mm，强度 C20。注浆钢管桩施工工艺支护剖面注浆钢管桩采用套管钻机 成孔，垂直植入钢管后中心压灌水泥浆施工，具体工艺流程如下：测量放 线、注浆钢管桩定位→钻孔机就位钻孔→注浆钢管桩杆体加工、注浆管制 作与安装→注浆机安装→安装下放钢管→拌制水泥浆→养护、成桩。施工 流程：（1）测量放线，根据设计要求间距、排距及标高等进行测量放线定 位（2）就位钻孔：注浆钢管桩定位后将钻机安装在指定位置，安放水平。（3） 注浆钢管桩杆件加工与安装（4） 安装注浆机（5） 安装下放钢管（6） 拌制水泥浆（7）注浆方式采用二次注浆即一次灌浆二次加压灌浆。

二、地下水控制

1 为拦截地下水向基坑涌入，确保基础施工顺利进行，采用三轴搅拌 桩截水帷幕。三轴搅拌桩 采用“跳槽式双孔全套打复搅式”连接，复搅次 数不得少于 2 次且多次喷浆，喷浆次数应保证该段水泥掺量满足设计要求。一般情况下，下沉速率为 0.3-0.8m/min，提升速率不超过 1.0m/min; 钻头提 升和下沉应保持匀速，提升时不得在孔内产生负压扰动周围土体。搅拌次 数、搅拌时间、泵送压力、提升速率和水泥浆流量宜通过试验确定。三轴 水泥土搅拌水泥掺量 20%，水泥采用 P.O42.5，水灰比 0.6-0.8，28 天试块 强度不小于 0.8MPa.施工工艺：钻机就位→机位调平→下钻搅拌、确定底标 高→钻进至设计孔深→停钻→提钻、喷浆→提升至自然地面、停止喷浆→ 下钻搅拌、确定底标高→复搅至设计孔深→停钻→提钻、喷浆→提升至设 计桩顶、停止喷浆，成桩结束→移至下一桩位。施工流程（1） 测量放样和 场地清理（2） 根据放样出的搅拌桩中心线，挖掘机沿中心线放线开挖工作 沟槽，沟槽宽度 1 米，深度为 1-2 米。（3）桩机就位：桩位偏差不大于 50mm，搅拌桩垂直精度不低于 1/200.（4） 桩孔定位：搅拌桩机上的 2 根吊锥线距 钻杆中心线为 600mm-1200mm ，导沟开挖好后，在沟槽中心线向外 600-1200mm 处用固定物做标记，并在固定物上标记好每幅桩的中心点。（5） 制备水泥浆液及浆液注入; 每组桩水泥用量=单桩体积*土的容量*水泥摻 量; A650 的三轴搅拌桩单组面积约为 0.866 平方米、土体容量为 1.8g/cm³。（6） 钻进搅拌提升：三轴水泥搅拌桩，水泥和原状土必须均匀搅拌，下沉 和提升过程中均为注浆搅拌，同时严格控制下沉和提升速度。

2 应急井、疏干井的布置;在基坑内设置疏干井，在基坑外布置应急 井。疏干井，井间距 15m，井深 14-18m。应急井，井间距约 12m，井深 14-18m. 井直径均为 600mm，放置内径 300mm 的水泥砾石滤水管，在含水层部位滤 管外缠 80 目尼龙网。

支护桩与降水工程施工的优点：土方无需开挖放坡，不用担心雨季施 工坍塌现象;可以适用于地面狭窄的空间;稳定可靠经济性好;挡土和止 水双重功效。有利于组织、方便、工期短。

参考文献：

[1]徐铭.复杂环境下深基坑支护工程优化设计[J].工程技术.文摘版：00031-00031;

[2]黄文斌、 彭康轩.探究关于复杂环境下深基坑支护工程的优化设计[J]. 华东科技（综合）2019.000（011）