复杂环境条件下深基坑支护施工技术

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1、复杂环境条件下深基坑支护施工技术中国建筑一局（集团）有限公司【摘要】深基坑支护施工是建筑工程施工中的一个重要环节，关系到建筑工程的安全性和稳定性。木文结合工程实例，对复杂条件下的深基坑支护施工技术展开了研究，分析了基坑支护方案的设计，并对基坑支护施工和监测进行了详细的介绍，旨在为类似工程施工提供参考借鉴。【关键词】复杂环境；深基坑；支护；施工技术随着我国城市建设的不断进步，城市用地资源日益紧张，为充分利用地下空间，基坑工程的施工日益增加，且基坑工程的规模、深度以及复杂程度不断加大，这对基坑支护施工技术提出了更高的要求。在复杂环境条件下，如何设计一个安全、经

2、济的基坑支护方案，确保基坑支护施工的质量，保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，是当前的一个重要课题。1工程概况1.1场地及周边环境某工程由2幢18〜20层的高层住宅和5层的裙楼及2层地下室组成。位于山区县城老城区。南侧、北侧及西侧均有已建的多层砖混结构民宅。地下室设计底板标高约为174.7m,地下室占地面积为2778.57m2o现有地面标高约181.07〜182.50m,整平后，基坑需开挖深度约8.5m。场地周边环境平面图如图1,场地周边环境实景图如图2。基础为钢筋混凝土筏板基础。场地周边建筑大多数都是有一定年代的混合结构民用建筑，基础形式根据调查都是浅

3、基础，有些建筑己经出现裂缝。西侧建筑物离地下室外墙边线仅有5m,南侧仅有4m,北侧8m,同时，东侧距离25m处为某河流，与基坑存在水力联系。以上客观因素，对基坑设计及施工提出了挑战。1.2场地工程地质及水文地质情况基坑坑壁土主要为①杂填土、②泥质粉砂和③卵石层，基坑底落在卵石层上。基坑底面位于地下水位以下约1.57〜3.32m,对基坑开挖有影响，泥质粉砂和卵石在地下水渗透力的作用会产生流沙、涌土或管涌现象。2基坑支护设计方案2.1基坑支护设计方案确定根据场地临近河流，土层有卵石存在的地质情况及周边复杂的环境条件,本工程基坑支护设计单位提出了3个不同类型的设

4、计方案进行对比分析。方案一采用Φ1000钢筋混凝土排桩作为围护桩，在围护桩桩间采用Φ600双重管高压旋喷桩止水，同时采用一道钢筋混凝土内支撑。本方案为传统基坑支护方案，但存在卵石层中施工旋喷桩质量难以保证，对后续基础施工存在渗漏水的可能性极大。方案二采用钢筋混凝土双排桩作为悬臂围护桩，在围护桩桩间采用高压旋喷桩止水。本方案同样存在旋喷桩施工质量问题，同吋，双排桩悬臂支护桩顶位移经计算最大达到65mm,周边民房众多，可靠性不够。同吋也考虑施工空间不足。方案三采用钢筋混凝土排桩作为围护桩，同吋，在钢筋混凝土桩间采用一根粘土砂浆桩作为止水桩，两种

5、桩形成咬合桩。桩顶采用一道钢筋混凝土内支撑。在可行性论证的基础上，经过经济、安全、质量等多方面对比分析，最终各方接受采用方案三进行施工图设计。2.2基坑支护设计概况本工程基坑为不规则基坑，对内支撑的布置提出新的挑战。本着安全、经济、施工方便原则，对基坑支护结构的形状进行了大胆尝试。采用大椭圆形环形支撑，外接小圆形或椭圆形支撑。内支撑形状如图1所示。钢筋混凝土环形内支撑体系由四周的冠梁、中间大的椭圆环梁、周边3个小环梁、环梁之间的次梁和立柱组成一个封闭系统，其优点如下。(1)受力合理支撑结构体系的整体刚度较大，能够较好地发挥圆拱的受力优势，将基坑四周产生的土

6、压力通过次梁和环梁转化为梁的轴向压力，有效地利用混凝土材料的受压特性。(2)土方工程施工速度快深基坑支护工程中土方的挖运速度决定了基坑暴露吋间的长短，以及地下室施工的工期长短。采用圆环内支撑结构，可在基坑平面内形成较大面积的无支撑空间，为土方挖运施工提供了便利，土方施工速度快。⑶造价较低采用圆环内支撑结构，省去了较多的支撑梁结构，节约了大量的混凝土及钢筋材料，与其他支撑方式相比造价有较大的下降，因此具有较高的经济效益。但是，环形支撑体系也存在一定的缺点，对于此类基坑，比如环形支撑必须遵循对称开挖原则，地质不能差异过大，环形结构的尺寸较大,拆撑不方便。总体来

7、说，环形支撑对施工单位的组织能力，技术能力的要求是比较高的。基坑支护土层设计参数如表1所示。根据基坑周边原有建筑的状况，其安全等级为一级。围护桩采用直径Φ800mm的旋挖灌注桩，桩身混凝土强度等级C35,桩长10〜15m,桩端持力层为碎块状强风化花岗岩。桩间距1300mm；桩间采用Φ800mm粘土砂浆桩，砂浆桩强度等级M2.5。水泥粘土砂浆咬合桩吸收了混凝土咬合桩止水效果可靠的优点，可采用价格低、制备工艺简单的水泥粘土砂浆为止水材料，水泥粘土砂浆桩强度较高、抗渗性好、成桩可靠，可以结合不同的土质条件选择不同的成桩工艺。水泥粘土砂浆桩与钢筋混

8、凝土桩咬合150mm,桩长以穿过卵石层进入风化岩层1.5m为控制标