1、1多种支护结构深基坑的土方开挖实例分析摘 要：结合实际工程，在分析了工程所处环境以及地质水文情况下，不同区域采取了不同的支护结构体系，选定了合理的土方开挖方案，并介绍了不同支护结构的开挖过程以及主要要点，可供相关专业技术人员参考。 关键词：复杂支护形式、SMW 桩、桩锚、钢筋混凝土支撑、土方开挖、施工技术 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 近年来，随着城市化进程的不断发展，城市土地不断升值，城市建筑也逐渐向密集型建筑发展，为有效利用好土地，提高建筑容积率，施工场地面积也在不断减小。特别位于城中地段，建筑物与红线临近，而周边环境复杂，促使各种地下支撑围护方法各显神通。因此，
2、复杂深基坑支护结构的土方开挖将是越来越多的工程中施工难点。 1 工程概况 本工程地位于两市政道路交叉口，工程由地下车库和地上 3 幢楼高层（1#、2#、3#楼）单体和 1 栋三层商业楼组成，总建筑面积约 50606 m2。其中 1#、2#、3#楼地下 2 层；地下车一层，其中包含楼座地下室总建筑面积为 7006m2；底板开挖标高-7.500m，承台部位开挖标高-7.850m2和-8.000m，局部电梯井部位开挖标高-10.750m，土方开挖量约为 20 万m3。 2 场地岩土工程条件 本工程平整后场地标高-0.6m，地质勘察最大深度为 70 米，所揭露土系均第四系松散堆积层，按地层年代、成因划
3、分 9 个地质层，本工程开挖的土质层为不均匀的粉质粘土，土质可塑性差、透水性极小。 2.2 水文情况 本工程勘察期间，初见地下水位标高 0.1-0.6m，静止水位标高为1.3-0.5m 左右。本工程浅层地下水属潜水-微承压水型，受大气降水补给，排泄方式主要是蒸发。受雨季影响水位降有 0.5-1m 的变幅。 图 1 围护结构布置图 3 基坑周边环境条件及采用支护形式 本工程地位于市政道路交叉路口，周边情况复杂，基坑支护主要形式为 SMW 桩和桩锚，整体采用帽梁连系。局部特殊环境采用钢筋混凝土支撑、拉森桩钢、土钉墙施工。 基坑北面 8m 紧邻市政道路，采用支护形式为 SMW 桩和桩锚；基坑南侧 3
4、m 紧邻该项目的一期广场工程，采用支护形式为 SMW 桩和桩锚；基坑西面距离 2m 为业主单位二层办公室楼, 采用支护形式为 SMW 桩和桩锚，局部坡道部位采用土钉墙；基坑东南角紧邻 35KVA 二层框架配电站，采用支护形式为拉森钢板桩；基坑东北角紧邻施工临建用房，采用支护形式为钢筋混凝土支撑结构。 地下围护结构布置图如图 1 所示。 34 土方开挖方案的选定 针对场地狭小、支护结构复杂、地质条件差、地下水位高，周边环境复杂的居不利因素，采取分层开挖，分段开挖的施工顺序。整体开挖顺序由西向东推进，最后开挖支撑结构部位。分层开挖结合桩锚分步施工，第一层开挖至桩锚第一道标高处，第二层开挖至第二道标
5、高处，第三层全部开挖至设计坑底标高。 土方开挖方案确定前，邀请建设单位、设计单位及地勘单位一起考察现场，分析问题，并对深基坑开挖方案及降水方案找专家进行方案的安全论证，具备条件后进行开挖。 4.1 基坑降水 根据现场土质主要为渗透系数小的粉质粘土，因此降水应至少在土方开挖前 20 天进行，采用大口井降水，井距经过计算要求不大于 10m 布置，同时围护结构外周边每 20m 打一颗降压井，采用大口沙管井进行井点降水，大口井深度在满足低于坑底标高(电梯井部位大口井深度按其坑底标高计算）以下 1.5m 的要求的同时，尽量考虑井深设计标高到达渗透性好的地层。 4.2 开挖路线 根据道路交通及现场大门位置
6、确定开挖路线，先开挖 SMW 桩围护内无特殊支护的第一层土方，沿围护结构一周开始开挖至第一道桩锚标高处，同时由西向东推进，要求开挖中预留中心土方作为坑内土方运输的主要临时道路。同上开挖围护一周内的第二层土方，开挖至第二道桩锚的标高处，待第二步桩锚施工完毕并张拉达到设计强度后，全部开挖剩4余土方。 对于有混凝土支撑的支撑结构下的土方最后开挖，由支撑外向内、分层分段开挖。 4.3 开挖方式 因桩锚施工的工艺时间要求，不能一次开挖至基底标高，为保证土方开挖的连续，现场开挖方式采岛式开挖，即由基坑边向基坑中心预留部分土方方向开挖。基坑周边分层开挖，边挖边修坡，保证中心岛输运土方道路土方稳定。 4.4
7、主要围护结构形式部位施工质量控制重点及土方开挖要点 4.4.1 SMW 桩施工质量控制重点及土方开挖要点 （1）SMW 桩施工工控制要点：1）水泥材料及注入浆料速度，保证水泥土的配比及强度；2）三轴搅拌的时间控制，确保水泥与土的均匀搅拌；3）三轴搅拌桩的深度和垂直度控制；插入工字钢的垂直度控制。 （2）SMW 桩部位开挖要点：1）机械开挖土方松动 SMW 桩壁土体，保证侧壁 30cm 土方采用人工开挖；2）土方开挖注意标高控制，保证各道桩锚标高控制；3）土方开挖部分注意保护降水井，机械坑内施工，可放钢板提供作业面；4）SMW 桩上严禁大型挖掘机停留，需要通过必须垫道通过；5）开挖过程中的基坑内
8、部及顶部的位移监测。 4.4.2 拉森桩部位施工质量控制重点及土方开挖要点 拉森桩部位施工质量控制重点主要是控制好拉森桩垂直度、咬合紧密度以及转角处拉森桩的严密性。土方开挖时要做好以下要求：1）拉森桩根部严禁超挖；2）拉森桩间隙内的土方采用人工掏挖；3）开挖中防5止机械碰撞顶部悬挑帽梁；4) 开挖过程中的基坑内部及顶部的位移监测。4.4.3 桩锚部位施工质量控制重点及土方开挖要点 桩锚部位施工质量控制重点主要是：1)桩锚深度、角度及注浆压力控制；2）桩锚张拉时间、强度及应力控制；3）桩锚部位止水封堵的质量控制。 土方开挖要点控制：1）开挖中竖向剩余 30cm 土方人工开挖；2）开挖中防止机械碰
9、撞桩锚连系水平钢撑；3）开挖中监控桩锚孔部位的渗水检查；4) 开挖过程中的基坑内部及顶部的位移监测。 4.4.4 支撑部位施工质量控制重点及土方开挖要点 钢筋混凝土支撑部位施工质量控制重点：1）钢筋混凝土支撑钢筋工程质量控制及与格构柱支撑部位支座的锚固；2）钢筋混凝土支撑部位与帽梁钢筋锚固及搭接；3）格构柱桩头部位混凝土剔凿至坚实基层。 钢筋混凝土支撑部位土方开挖要点：1) 钢筋混凝土支撑部位土方采用对称开挖，减小土方的侧向力；2）土方开挖严禁机械上钢筋混凝土支撑；3）钢筋混凝土支撑内部应力监测。 5 基坑监测 结合复杂的基坑支护形式及土质条件，土方开挖能顺利实施最重要的是对基坑支护工程监测：
10、1）基坑位移监测；2) 钢筋混凝土支撑内力监测；3）围护桩、土体深层水平位移监测（测斜） ；4）基坑及周边建筑物沉降观测；5) 地下水位及坑外水位监测。 6 结语 6（1）通过对深基坑复杂支撑围护结构的土方开挖施工的提前策划，让整个土方开挖施工后基坑的整体稳定性在可控的范围内。 （2）通过对地下围护结构开挖的保护措施，杜绝了基坑围护结构的质量事故。 （3）通过对基坑的监测与检查，采取了应对坑壁渗水等情况，让基坑内保持了良好的施工作业面，同时也保证了基坑内的安全。 （4）通过对坑内组织排水及应对雨季特殊条件下的施工，保证了土方施工及基础施工的顺利实施。 参考文献： 1 刘艳军.闹市区深基坑土方开挖方案的探讨J.山西建筑，2011（03）. 2 周晨. 某 SMW 工法围护桩环形支撑深基坑施工方案J. 长沙铁道学院学报, 2009,(04)
