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摘要：結合工程實例，介紹了淤泥質軟土中基抗圍護施工技術。針對現場地質情況，采用土釘墻支護的方法，緊密配合土方開挖施工，總的施工原則是隨挖隨支，先交后挖，分層開挖，嚴禁超挖。并在地下室施工期間嚴格控制基坑外側的堆積荷載和振動荷載，對支護結構體系和基坑穩定性進行監測。...

淤泥質軟土中墓坑圍護施工技術

于建華

(浙江聯達建設監理咨詢有限責任公司，浙江杭州310001)

1、工程概況

    三深村經濟合作社商業綜合樓工程位于杭州市西城區文二西路與花蔣路交叉西北口，由杭州市西湖區三深村經濟合作社開發，華匯工程設計集團有限公司設計，浙江聯達建設監理咨詢有限責任公司監理，浙江城建建設集團有限公司施工。杭州市西湖區蔣村鄉一帶原來多為荒地、魚塘、河流等，淤泥質土層厚度較大，土質較差，給該區域的地下室施工尤其是基坑圍護的安全可靠性帶來了很多困難，稍有不慎，容易引起基坑坍塌、場地周邊管線和道路的損壞或開裂以及建筑物的不均勻沉降等，因此該區域建筑物的施工，地下室基坑圍護是施工過程中的重點、難點之一。

    本工程為樁基基礎、框架結構，上部為三幢5層商業綜合樓，建筑總高度24 m，占地面積約3837.6 m2，總建筑面積為27037.72 m2，其中地下室面積為7840.2 iYl2，地下室底板長×寬為260.4 m×30.6 m，基坑深4.6 m，支護形式為鋼管錨桿土釘墻。場地北面圍墻外8 m有兩棟在建5層建筑物，西面圍墻外3 m是市政人行道，南面圍墻外5 m是文二西路人行道，東面是村道。現場原始地坪標高為一l.13 Ill，基坑底標高(包括地下室混凝土墊層和碎石墊層)為一5.730 m，大面積土方開挖深度為4.6 m，局部電梯井部位土方開挖深度為7.6 m。

2、工程地質條件

    根據巖土工程勘察報告提供的數據顯示，本基坑圍護工程土層物理力學性質指標見表1。

3、土方開挖及基坑圍護方案

    該工程于2007年12月10日開始土方施工，按照施工單位技術負責人和項目總監理工程師批準的施工方案，土方施工由西向東按照后澆帶分為五個施工段，土方分三層開挖，第1層開挖深度為2.0 rn，即挖到標高一3.13 m處；第2層開挖深度為l.2 m，即挖到標高一4.33 m處；第3層開挖深度為l.1 m，即挖到標高一5.43 m處；余下300m土和地梁采用人工修土。大承臺、電梯井部位土方開挖采用沉井邊沉邊挖。

    土方施工開始前先進行分段基坑圍護施工，當基坑圍護產生足夠強度后才允許大面積土方開挖。總的施工原則是隨挖隨支，先支后挖，分層開挖，嚴禁超挖。

    基坑圍護采用+48 X 3．0鋼管土釘加80厚C20噴射混凝土(掛6．5，200 x200鋼筋網)，1：2放坡，鋼管內l：2的水泥砂漿0.3 MPa壓力注漿。共三排土釘，第一排土釘(L=8 m)在地面以下1.00 m的位置，水平間距為1.2m，其余各排土釘(=6 m)水平間距為l.5 m，土釘垂直間距為l.5 m，土釘傾角為l5。

4、基坑變形原因分析及采取的措施

    4.1基坑變形原因分析

    12月11日，第一施工段第l層土釘墻施工完畢，養護3 d后開始土方開挖，l2 h后現場監理發現北面施工圍墻外3 m處地面出現一道長約8 m，寬約3.5 cm的裂縫；西面的人行道和南面的文二西路路面出現不同程度的開裂(裂縫約為3—5 mm)；基坑周圍出現不同程度的下沉(最大超過50 mm)；基坑內土體上拱；土釘墻最大位移超過30 mm，局部出現裂縫。基坑變形已超過規范允許，在I臨時采取加固措施后，現場暫時停止施工，后經觀察基坑變形未進一步發展。事情發生后相關單位的專家對原基坑圍護方案進行了分析討論，認為主要是由于該場地地質條件差，基坑開挖深度范圍內全部為淤泥質軟土層，軟土本身具有蠕變、流動性等特點，在土方開挖后，坑壁土在側向壓力的作用下蠕變和流動性能加大，土體的位移加劇，而原設計因內在不合理因素(如土釘抗拔力低，整體穩定、抗傾覆、抗隆起安全性小，放坡系數不足，支護結構強度、剛度不足等)，造成支護體系失穩，基坑變形而導致圍護失敗。

    4．2應急控制措施

    針對現場地質情況，考慮到工期因素，專家提出的圍護方案仍采用土釘墻支護，調整后具體的施工方案如下：

    4.2.1土釘支護施工

    (1)土釘采用+48 X 3.0鋼管錨桿，頭部焊一個錐形罩，錨頭用420鋼筋組成井字形，每根鋼筋長650 mm，與土釘部分焊接牢固，以增強抗拔力。

    (2)鋼管壁上按一定布置方式鉆一些小孔洞，小孔的上面焊一些象羽翼一樣的保護帽，用于防止鋼管成孔過程中泥土將孔壁上的小孔堵死。

    (3)土釘從上到下分為四排，第一排距地面0.8 m，其它每l.2 m一排。考慮到基坑邊距離四周用地紅線的最小距離為l2 m，故第一、二排土釘長12 m，第三、四排土釘長為lo m。

    (4)錨桿水平夾角為俯角10。，加工時落料長度在有效長度基礎上加150 mm外露部分。

    (5)注漿前用壓縮空氣對鋼管進行清理，以便把有不同程度堵塞的小孔沖開，然后把注漿管伸進鋼管中進行高壓注漿(32．5R普通硅酸鹽純水泥漿，水灰比為l：0.45，壓力為0.6 MPa)，漿體沿四周的小孔向外滲流，與周圍的土體凝結，形成注漿土釘。

    4．2．2噴射混凝土施工

    (1)錨桿注漿完成后，按要求修整坡面(1：1放坡)，埋設噴層厚度控制標志，在坡面邊壁上掛咖6.5@200 X200鋼筋網，水平、豎向井字型用2+14加強鋼筋焊接錨桿頭，焊接長度為10 d=140 mm。

    (2)噴射混凝土配合比為水泥：砂：碎石：水=1：2：2：0.5(重量比)，噴層厚度為l00 mm(分兩次完成)，外加劑采用速凝劑，摻量為水泥用量的5％，混凝土強度等級不低于C20，3 d不低于10 MPa。

    (3)為了保證邊坡底部的穩定性，采用噴射混凝土面伸入到地下室底板以下200 mm的措施，用以加固坡腳。

    (4)面板上2000 X 2000間隔留置一個l00 X 100的泄水洞，以減少地下水對基坑圍護可能造成的破壞。

    (5)坡頂沿基坑四周做成寬800，厚度為80的散水。

    4.2.3施工工藝

    (1)工藝流程：開槽→修理邊坡→錨桿安設→注漿→掛網→錨頭固定→噴射細石混凝土。

    (2)土釘墻支護必須緊密配合土方開挖施工，機械開槽后，及時配合人工修整坡面，要求達到平整，邊坡的軸線位置要準確，嚴禁護壁后掏挖。

    (3)土方開挖采用挖掘機分段分層開挖，嚴格做到支護一層，開挖一層，上一層未支護完或達不到一定的強度不得開挖下一層，每層開挖范圍及深度可參照原施工方案，嚴禁超挖。

    (4)考慮到軟土具有蠕變、流動等特性，其在荷載作用下土的蠕變和流動性能加大，這對基坑的安全和穩定性影響較大，故在地下室施工期間應嚴格控制基坑外側的堆積荷載和振動荷載。

5、基坑安全性監測

    (1)基坑開挖前在東南西北四面分別設置l—7—1—7共16個深層位移監測孔，用于地下室施工期間對支護結構體系和基坑穩定性的監測，每天監測不少于2次。基坑變形監測報警值見表2。     

    (2)及時對監測值進行分析，如果監測值是一種漸變的遞增過程，則說明基坑處于合理的穩定狀態，如果監測值發生突變或出現峰值，則說明基坑支護結構承受過大的土壓力，需要放慢挖土速度或立即停止挖土，待基坑變形監測值停止增長或增長十分緩慢后，方可繼續進行土方開挖。

    (3)當基坑變形值或變形速率超過警戒值，而且變形還處于繼續增長，坡頂出現裂縫時，則應立即停止開挖土方，采取諸如坑內回填土方；坑外卸載；加密、加長土釘。；水泥漿灌縫；加大放坡系數等措施，確保基坑安全。

    (4)對周圍環境的變化進行監測，包括地面、市政道路、管線等設施及建筑物沉降觀測、坡頂水平位移觀測和裂縫的產生與開展情況，發現異常及時報告并分析原因，必要時可拍照存檔。

    (5)整個施工監測過程持續至基坑回填結束為止。

6、實施效果

    目前該工程第一施工段土方開挖已結束，正在進行地下室底板的施工，根據監測數據顯示，周圍道路、管線及建筑物的開裂和沉降均在規范允許范圍內。

7、結  語

    基坑支護結構的安全是保證工程建設順利進行的前提條件，基坑支護的方式有多種多樣，經專家反復論證最終確定采用土釘墻支護。實踐證明土釘墻支護在三深村經濟合作社商業綜合樓工程軟土基坑支護中的應用非常成功，該方案技術可行，經濟合理，安全有保障，同時節約了大量的施工時間。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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