北京某深基坑多种支护技术的综合应用

北京某深基坑多种支护技术的综合应用

马健

北京中联勘工程技术有限责任公司北京100039

摘要:文章介绍了北京市某深基坑施工中，在地质及周围建(构)筑物条件复杂情况下，施工过程中采用了复合土钉墙、护坡桩+锚杆、桩间对拉、预应力地锚、竖向花管超前支护、削坡卸荷、疏干井+排水疏导等多种技术措施进行深基坑边坡支护，确保了深基坑工程顺利施工和周边建(构)筑物的安全。本文以该工程实例介绍多种支护技术的应用与施工,通过介绍本工程施工背景、施工方法，为其它类似工程提供参考。

关键词：多种支护技术；复合土钉墙；桩锚；预应力地锚；超前支护

1引言

随着我国经济建设的发展，城市用地资源越来越稀缺，很多情况下不允许采用比较经济的放坡开挖，而需要在有支护条件下进行基坑开挖，大量深大基坑不断涌现，对基坑工程的设计、施工要求也就越高，这促进了基坑支护和施工技术的更新、进步与发展，各种深基坑的支护技术也日渐完善。

为了保证基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全,必须根据基坑的地质条件、周边环境以及地区经验等具体情况灵活采取相对应深基坑支护技术，深基坑每一种技术都有其独特的优点，多种支护技术的优化组合是深大基坑支护技术发展的必然趋势，其安全可靠，经济合理，符合当今节约资源、提高经济效益、可持续的科学发展观，本工程中根据现场情况采取了多种组合支护方式，取得了良好的支护效果和经济效益。

2工程概况及地质条件

2.1工程概况

本工程位于北京市海淀区上庄镇中心区，包括16栋住宅楼及地下车库，基坑长320m，宽210m，深度2.9m～9.9m，拟建场区西侧基坑上口线外存有电线杆，距离约为2.0m，基坑距北侧场外道路1.5m，支护时应保证上述构筑物的安全及变形要求。

2.2地质条件

根据岩土工程勘察的勘探深度范围内（最深33.00m）的地层，按成因类型、沉积年代划分为人工堆积层、新近沉积层及第四纪沉积层两三大类，并按岩性及工程特性划分为7个大层及亚层。

表层为一般厚度约0.40～4.30m人工堆积的粉质粘土素填土、粘质粉土素填土①层及房渣土、碎石填土①1层。

人工堆积层以下为新近沉积的粘质粉土、砂质粉土②层，细砂、粉砂②1层，砂质粉土②2层；粉质粘土、重粉质粘土③层，粘质粉土、砂质粉土③1层，有机质粘土、有机质重粉质粘土③2层，细砂③3层及粘质粉土、砂质粉土③4层。

新近沉积层以下为第四纪沉积的粉质粘土、重粉质粘土④层，有机质粘土、有机质重粉质粘土④1层，粘质粉土、砂质粉土④2层及细砂④3层；粉质粘土、重粉质粘土⑤层，粘质粉土、砂质粉土⑤1层、有机质粘土⑤2层及细砂、粉砂⑤3层；粉质粘土、重粉质粘土⑥层，粘质粉土、砂质粉土⑥1层及粘土⑥2层；粉质粘土、重粉质粘土⑦层，细砂⑦1层及粘质粉土、砂质粉土⑦2层。

2.3水文地质概况

岩土工程勘察期间，在钻孔中实测到4层地下水，各层地下水的类型、埋深及标高详见表1（“地下水情况一览表”）。

地下水情况一览表表1

图1桩间对拉示意图

4施工中多种应急支护方式的应用

4.1预应力地锚的应用

4.1.1背景

在第一排土钉施工过程中发现地下车库西侧局部存在回填混凝土块及红砖砌块体积较大，在原设计孔位采用洛阳铲无法成孔，局部土层受杂填土及所含块石影响，土钉掏孔未能达到设计深度，局部基坑距离场外路面较近，为防止基坑变形，保证基坑安全，采用加固方式进行施工。

4.1.2施工要点

对地下车库西侧，在坡面顶部距离坡口2m处利用洛阳铲掏孔，孔深1m，插入φ48钢管后进行注浆加固，在混凝土块下部按原设计孔深进行土钉施工，土钉间距按原设计孔位进行施工，土钉及上部钢管所注浆液达到强度后，利用一根14钢筋弯折后将上部钢管与下部土钉连接，钢筋与钢管、钢筋与钢筋连接部位采用焊接方式，焊接完成后，在上部连接加工好的的丝扣及套筒，拧紧丝扣部位施加应力，使张拉用14钢筋绷紧，完成预应力地锚的施工。

竖向花管设置竖向花管喷护

图3竖向花管的应用

对部分要求表层强度的坡面，采用竖向型钢的支撑施工，沿开挖线内侧按水平间距3～5m竖直放置一根工字钢（18a），工字钢长度3m；钢筋网编制时将工字钢绑入网片内，工字钢与圧筋、土钉之间均用焊接形式连接，待钢筋网编挂完成,压筋、加强筋焊接结束后,立即喷射混凝土面层。施工搭接前,要求必须将搭接处泥土和杂物清除干净,保证喷射混凝土搭接良好。

4.3削坡卸荷的应用

4.3.1背景

施工过程中，基坑东侧马道口南侧及基坑中心岛部位东北侧，基坑中心岛西北侧，复合土钉墙坡顶出现裂缝，坡顶水平位移最大部位当日剧增3m，竖向位移剧增1.5cm。为避免裂缝的继续扩大造成的危害，项目采用了卸荷方式进行处理。

裂缝土方卸荷卸荷部位重新喷护

图5削坡卸荷及支护

4.4降水排水结合应用

4.4.1背景

在基坑降排水施工时根据以往工程经验，基坑降水时应先在基坑周边设置降水井，开挖至槽底后常沿坡边肥槽内进行排水沟开挖，这种做法方便了水流的排出及抽取，但如果出现水泵故障或停电事故，水流的浸泡易造成坡面的坍塌，因此在本项目中，对周边肥槽排水沟进行了施工改变。

4.4.2施工要点

沿基坑周边布设管井降水井，井深15m，井距一般为8m，共布设186口。槽内设疏干井24口，井深11m，主要为疏干槽内残留地下水。避开直接在坡脚开挖的方式，距离坡脚0.2m～0.4m肥槽内设置排水沟，沟宽度为上口500mm,下口300mm，深度为300mm，预留土部分设置排水坡度，以便于水流入排水沟，排水沟开挖完毕后进行石子滤料的回填，保证滤水效果。

基坑上侧布置直径为100mm的排水总管，其水力坡度为3‰。排水口位置设置沉淀池，基坑抽出的地下水采取集中回收用于冲洗土方车轮等，多余地下水可经沉淀池沉淀后排出。

5结束语

本工程采用多种组合支护方式，取得了良好的支护效果，在具体工程中需因地制宜，选择最佳施工方法和工艺，才能达到良好的效果，在复杂条件下城市深基坑的开挖引起的环境效应是一个复杂的动态系统，周围的环境，特别是土的特性、地下水、建筑物及地下管线的条件，决定了基坑在支护、降水、开挖施工过程中，设计和施工人员需要不断丰富自己的设计和施工经验，并灵活运用所学知识，才能成功地完成深基坑地设计与施工。

参考文献：

［1］中华人民共和国行业标准.建筑基坑支护技术规程

（JGJ120-2012）.北京：中华人民共和国住房和城乡建设部，2012

［2］中国工程建设标准化协会标准.基坑土钉支护技术规程（CECS96:97）.北京：中国计划出版社，2009