深基坑支护开挖技术的施工应用.doc

1、深基坑支护开挖技术的施工应用摘要：本文是作者结合多年工作经验，根据现场实际情况，经过多方比较分析，采用了多种基坑围护技术相结合的方案，圆满地解决了本工程的深基坑施工难题，可供类似工程参考。 关键词：深基坑支护开挖技术应用 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 前言 随着高层、超高层建筑的不断建设，与之相适应的地下空间也得到更多的开发、利用。深基坑工程也成为工程建设中的重要组成部分。深基坑支护方法根据土质、地形、地理、地下水及当地施工水平等诸多条件可以采取多种形式。目前广泛采用的有地下连续墙、灌注桩等挡土结构，配合坑内钢管或钢筋混凝土水平支撑等。在“安全可靠、技术先进、经济合理、方便

2、施工”的原则下，基坑围护工程要确保基础和地下室施工安全，满足方便施工，能加快工程进度，降低工程造价。 1 工程概况 某综合项目（一期）工程位于市中心繁华地带，该项目包括购物中心和住宅两部分， 0.000 相当于绝对高程 7.000，自然地坪绝对标高为 7.000。购物中心为高层框架结构，用地面积 34408m2，地下三层，开挖深度 18.5m；住宅区块为 18 层超高层建筑，剪力墙结构，桩基础，用地面积 23556m2，地下二层，开挖深度 10m。 2 工程地质状况 根据岩土工程勘察报告，本工程基坑围护及基坑开挖涉及地基土层的物理力学指标如下： 3 基坑支护方案 3.1 工程特点和技术关键 (

3、1)本工程地下室平面形状大致为矩形，尺寸约为 220m 290m，基坑面积大，开挖深，施工交叉工序多，周期长。 (2)基坑超深超大，选用经济合理的基坑围护结构方案是本次基坑围护工程的重点。 (3)基坑开挖量大，开挖土方量达 100 万 m3，其施工过程对环境保护是重要环节，为此除采用合理的开挖方式和技术措施外，如何做好基坑监测，以信息化指导施工是本工程施工的重要内容和关键环节。 3.2 基坑支护方案 针对基坑平面面积大，开挖深，通过多种方案比较和技术经济分析，本工程采用以下方案进行基坑围护施工。 (1)采用 850 直径三轴水泥搅拌桩作为止水帷幕； (2)开挖深度 10m 范围内：西侧采用大放

4、坡支护方案，北侧及东侧采用钻孔灌注桩疏桩复合土钉支护方案，基坑转角处适当布置一道钢筋混凝土角撑； (3)开挖深度 18.5m 范围内：基坑南侧及东侧-10.5m 标高以上采用一排 1200 直径钻孔灌注桩疏桩复合土钉支护方案，-10.5m 标高以下采用一排 1200 直径钻孔灌注桩结合斜向钢管支撑支护；基坑西侧（与二期工程交接处）上部采用大放坡开挖，下部采用钻孔灌注桩结合土钉墙的复合支护形式； (4)在-10m 和-18.5m 深浅基坑交接处高差 8.5m，采用钻孔灌注桩复合土钉支护。 4 基坑支护施工操作要点 4.1 复合土钉施工 (1)挖土至第一道土钉标高。土方开挖应分段分片进行，沿基坑边

5、长每开挖 30 延米的土方，立即进行相应范围的土钉墙施工，待该部分土钉墙施工完毕后，才能进行邻段土方的开挖。 (2)第一道土钉以上的土钉墙养护 48 小时后，进行土方开挖，挖土至第二道土钉标高。按第（1）点的要求进行土方开挖及土钉墙施工。 (3)第二道土钉养护 48 小时后，进行土方开挖，挖土至下一道土钉标高。按第（1）点的要求进行土方开挖及土钉墙施工，按以上要求施工直至开挖至坑底。 4.2 排桩加内支撑施工 (1)开挖至支撑垫层底标高即停止开挖，并施工支撑及压顶梁，支撑及压顶梁达到 80%设计强度前，严禁开挖支撑下土方，并控制附近土钉墙施工和土方开挖速度，以确保土坡稳定。待支撑及压顶梁达到

6、80% 设计强度后，方可大面积开挖支撑下土方，但仍应与临近土方开挖相协调，避免土坡高差过大。 (2)按第(1)点要求挖土至第二道支撑底标高，施工第二道支撑，如此往复，直至挖土至坑底，每一阶段的土方开挖应在降水到位后进行。 4.3 钢管斜向内支撑支护施工 (1)开挖至钢支撑底，安装第一道钢支撑，并施加预应力。 (2)继续开挖至第二道围檩底，施工第二道钢支撑围檩。 (3)待第二道钢支撑围檩达到相应强度后，安装第二道钢支撑，施加预应力，继续挖土至坑底。 5 施工降水 从本基坑支护形式来看，降水在该基坑施工尤为重要，若降水效果好，则能有效地提高砂土层的内摩擦角，增强边坡的稳定性。若降水效果差，则会引起

7、边坡失稳，坑内产生流砂、管涌等现象，从而影响基坑的整体稳定和地下施工的正常进行。 本工程地表以下 20m 深度范围以透水性较强的砂质粉土为主，由于距离河道较近，水源补给丰富。开挖深度 10m 范围采用止水帷幕和坑外降水相结合的技术措施，坑外最底水位控制在-8.0m，避免过度降水对道路、管线产生明显的不利影响。开挖深度 18.5m 范围，设置全封闭的止水帷幕，止水帷幕底部进入透水性较差的 5 号粉质粘土层（帷幕以进入透水性较差的土为控制标准） ，为减少帷幕的压力，确保不发生管涌、流砂现象，坑外适量降水。 所有部位（包括坑内、坑外）的降水均采用自流深井或真空深井，为确保坑外降水效果，坑外采用真空深

8、井。止水帷幕采用 850 直径三轴水泥搅拌桩，在止水效果及经济效益方面，大大优越于高压悬喷桩、咬合桩。 6 基坑监测 本工程基坑周边环境复杂，且除建造用地外，施工用地相对狭小，施工时必须采取合理的技术方案及应急措施，方能保证基坑和地下室正常顺利施工，确保其周边道路以及管线的安全，因此，施工过程应加强施工监测，使基坑处于安全监控中。 (1)为确保地下室施工的安全可靠和开挖的顺利进行，整个地下室施工过程进行全程动态监测，实行信息化施工，以便及时调整施工方案和采取相应的应急措施，避免工程事故的发生。 (2)本工程设置如下监测项目： 周围环境的监测：包括周围道路路面的沉降、倾斜、裂缝的产生和开展情况以

9、及地下管线设施的沉降、变形等； 围护体后侧土体沿深度的侧向位移的大小和随时间的变化情况； 压顶梁及围护桩后侧土体的沉降观测； 钢筋混凝土水平内支撑的轴力及钢管支撑的内力随土方开挖的变化情况； 坑内、坑外水位的监测。经过以上监测项目的基坑监测，并每日形成监测报告，通过监测报告显示，基坑施工处于安全监控中，满足了设计要求，也保证了地下施工安全及周边道路、管线、邻近建筑物的安全。 7 结语 (1)与传统的深基坑边坡做法相比，本基坑支护方案不但技术可行，而且基坑边坡稳定和效果良好，不会出现较大险情，可保证基坑稳定。信息化监测在深基坑施工中是必不可少的关键措施。 （2）深基础基坑支护工程施工技术措施科学、合理与否，直接影响到工程本身的质量与进度，并对工程经济效益提高与人身安全的保证起到关键性作用。 （3）本监测结果表明，桩顶水平位移一般为 621 mm，桩顶最大沉降量为 26mm，经观察结构无异常，墙面及楼地面无开裂，也未出现土体裂缝和土方坍塌现象，大楼主体施工完毕亦未有明显位移，说明上述支护设计方案和施工方法是安全可靠的。