深基坑支护技术的工程实践

邢 英

（山西大同大学，山西 大同 037003）

深基坑工程是土木工程中非常复杂的技术领域。城市建筑的快速发展，地下空间的有效利用，使得深基坑工程技术在实践探索中积累丰富的经验，设计理论和施工方法也得到不断的发展和完善。本文以某新能源科技大厦基坑支护工程为例对深基坑工程技术的应用进行分析。

1 工程概况

新能源科技大厦，地上26 层，地下二层。根据岩土工程勘察报告，场地地形较平坦，在地貌上属于汾河东岸I 级阶地。岩性以人工填土、细砂、粉土、细砂类土为主。地下水类型为孔隙潜水，静止水位埋深约8.0m。

2 基坑支护方案

深基坑支护形式的选择，应根据场地地质条件、基坑开挖深度、周围环境的情况和经济条件综合确定。

本工程基坑开挖从自然地面至标高-11.40m，开挖深度10.90m，需满足支护和止水的功能要求。基坑主楼东西侧，地面有建筑物存在，避免产生影响，上部可进行少量卸土放坡，下部采用单排混凝土灌注桩（ф800）加预应力锚索支护，一桩一锚。基坑东侧、西侧及南侧部分，场地较宽裕，上部可进行卸土放坡，由于支护深度和土质承载力不大，下部采用水泥格栅桩。基坑北侧为地下一层车库，可以先挖到一层车库底标高，支护采用水泥格栅桩，正北面场地紧张，不适于采用水泥格栅桩，可以采用钢筋混凝土灌注悬臂桩。支护结构平面图如图1所示。

图1 支护结构平面

1－1 剖面、8－8 剖面支护形式混凝土灌注支护桩，。混凝土灌注支护桩支护桩桩径为ф800mm，桩间距分别为桩间距为2.0m 和1.50m。桩顶设置一道钢筋混凝土连梁，连梁断面尺寸为900×400mm。1－1 剖面设置扩大头预应力锚索，设计参数见表1。

表1 预应力锚杆具体设计参数

2-2 剖面、5－5 剖面、6－6 剖面、7－7 剖面支护形式为水泥格栅支护桩，桩宽分别为3300mm，2500mm，2-2 剖面西侧局部和5－5 剖面采用预应力锚索。

3-3 剖面、4-4 剖面支护形式为三轴水泥搅拌桩和预应力锚索。

其中水泥单轴格栅搅拌桩，桩距400mm，排距400mm，采用32.5 级矿渣硅酸盐水泥，水泥用量50kg/m3。帷幕全部采用三轴水泥搅拌桩桩距600，桩径850mm，水泥用量260 kg/m3。

9－9 剖面支护形式为土钉支护。位于车库二次施工分界线部分从南侧轴线向北约30m 处。共设置4 排土钉，土钉长度均为6.00m，水平间距2.00m，竖向排距约1.50m，土钉内注32.5 级矿渣水泥。坡面铺设Φ6.5@300×300 钢筋网片，喷射混凝土平均厚度80mm，喷射混凝土强度C20。

3 施工方案

3.1 水泥搅拌桩施工

主要工序有：（1）定位。将桩机移动至指定桩位，钻头对准桩位并核对井架垂直度。（2）予搅下沉。驱动钻头，旋转钻进，使搅拌钻头自上而下切土下沉，钻至设计桩长。（3）注浆搅拌提升。下沉至设计深度后，传动系统驱动钻具反转与此同时，开启灰浆泵，将拌制好的水泥浆压入土体，边提升，边注浆，边搅拌。使水泥和土体充分拌合，直至桩顶。（4）重复二、三两道工序，进行复喷复搅。

3.2 止水帷幕桩施工

止水帷幕桩为三轴水泥搅拌桩，采用SMW 工法施工。施工顺序如图2所示，其中阴影部分为重复套钻。

图2 三轴水泥搅拌桩SMW 工法施工顺序

根据设计深度，三轴水泥搅拌桩采用在下沉和提升过程中两次喷浆工艺，同时严格控制下沉和提升速度。根据工程施工经验，下沉速度不大于2m/min，提升速度不大于2m/min。土体应充分搅拌，使原状土充分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌和。同时，采用重复套钻保证墙体的连续性，确保桩与桩之间充分搭接以达到止水目的。

3.3 灌注桩施工

灌注桩施工要重点控制以下几个方面：（1）桩位点要精确测放。（2）护筒埋设和钻进成孔应保持竖直，标高测放准确，以作为确定成桩桩长、灌注砼长度、空桩长度的依据。（3）钢筋笼制作、安放应符合设计图纸要求，严格按照有关规范进行。钢筋笼下放过程应对中桩位。（4）灌注砼导管选用Φ250mm 导管，导管下放深度为实际成孔孔深上300～500mm。混凝土浇灌必须保持连续性。

4 基坑监测方案

深基坑的安全与稳定直接关系到基坑本身及邻近建筑物、基坑周边道路和邻近地下管线的安全。由于工程的复杂性，深基坑支护系统会受到各种因素的影响，在施工过程中加强监测，及时获取支护系统及周围环境动态变化显得尤为重要。

本项目制定了严格的监测方案，对基坑支护系统和周边环境进行监测。主要监测内容有：基坑支护体系的水平位移；现场场地内地下水位；基坑边坡支护桩位移；邻近建（构）筑物、道路及地下管线的沉降等。

5 结论

（1）在深基坑工程中，应充分考虑各种支护结构的特点，采用合理的结构体系，设计中避免采用单一的支护结构形式，尝试各种结构综合利用，在保证施工安全的前提下，节约造价，方便施工。

（2）在软土地基开挖深基坑，由水泥搅拌桩形成的格栅状支护是一种安全有效，经济的支护形式，对周围环境的影响小，尤其适合在粘性土、粉土、砂土、砂砾土等土层中应用，施工方便，技术成熟。同时由于水泥搅拌桩加固了土体，改善了土体的抗渗性能，在施工中可以形成连续的防水止水帷幕，效果非常好。

（3）尽管SMW 工法在应用中还有很多提升的空间，但在基坑支护工程中可以值得广泛推广，不仅满足工程技术要求，施工材料还可以循环使用，降低能源消耗，可取得良好的经济和社会效益。