２０１６年第１２期 西部探矿工程 １ ・岩土工程・ 某基坑工程支护设计与施工方案 赵来斌 （内蒙古城镇建设水文中心，内蒙古呼和浩特０１００１０） 摘要：某工程基坑深１０ｍ左右，地层以粉土和粗（砾）砂为主，开挖深度较大，为确保工程安全，且不 影响场地周边环境，须进行支护。该工程基坑采用了排桩联合预应力锚索及排桩（悬臂桩）进行支 护，对其地质条件、基坑设计及施工工艺情况进行了详细介绍。 关键词：基坑；支护；排桩；锚索 中图分类号：ＴＵ７６１文献标识；ｉｆｎ－Ｊ：Ｂ文章编号：１Ｏ０４—５７１６（２０１６）１２—０００１－０４ １概述 埋深１５．３Ｏ～１８．５０ｍ，厚度３．３Ｏ～８．９０ｍ。 ⑤粉土：黄褐色、淡绿色，稍湿一湿，密实，顶板埋 深１５．３０～１８．５０ｍ，底板埋深１８．３０￣２１．１０ｍ，厚度 ０．７Ｏ～５．２０ｍ；属中压缩性土。 ２．２水文地质条件 某工程位于呼和浩特市赛罕区乌兰察布东路南 侧。小区ｌ 楼为办公楼及商业，办公楼１９层，高 ７９．８ｍ，商业４层，高２３．７ｍ；２ 楼为住宅，２０层，高 ６１．５ｍ，均为框架剪力墙结构，整体设计２层地下室；总 建筑面积约４．３ｘ１０ ＩＴＩ 。基坑开挖深度自然地面以下为 １０．０ｍ左右，开挖深度较大，根据场地周围环境，必须进 场地内地下水的赋存、运移规律主要受地形、地貌 条件及地层岩性的控制，潜水稳定水位为１２．０ｍ左右， 行支护。 ２工程地质与水文地质条件 ２．１工程地质条件 场地内地层主要为杂填土、粉土和粗（砾）砂，土层 性质分述如下： 其补给主要靠补给主要靠侧向径流补给、大气降水人 渗补给，排泄方式以径流排泄和垂直人工开采（包括施 工降水）为主，地面蒸发为辅，径流方向自东北向西 南。其动态特征随季节变化，一般来说，春、冬季为枯 水期，水位会有所下降，夏、秋季为丰水期，水位会有所 上升，年变化幅度为１．５０～２．００ｍ，但近几年由于受到 城市大规模抽取地下水及施工降水等基础工程的影 ①杂填土：杂色，稍湿，松散，含建筑垃圾。厚度 ０．５０～３．７Ｏｍ。 ②粉土：黄褐色，稍湿一湿，中密一密实，分布不连 续，厚度变化较大，部分为粉质粘土，顶板埋深Ｏ．５０～ ３．７０ｍ，底板埋深３．１０－－８．３０ｍ，厚度１．２０～６．１Ｏｍ。 ③粗（砾）砂：黄褐色，湿—饱和，稍密一中密，局部 夹粉土及粉细砂、中砂薄层，顶板埋深２．４Ｏ～８．３０ｍ，底 板埋深８．６Ｏ～１２．５０ｍ，厚度２．５Ｏ～８．３０ｍ。 响，其动态变化较为复杂。地下水位位于基底之下，不 需要进行施工降水。地下水对本工程开挖、支护无影 响。 ３支护方案及原理 ３．１基坑安全等级 考虑到基坑开挖深度、周边环境，按照《建筑基坑 ③。粉土：黄褐色，湿，中密一密实，顶板埋深７．２０～ １１．１０ｍ，底板埋深９．６０￣１１．４０ｍ，厚度０．３０～１．２０ｍ；属 中压缩性土。 支护技术规程）（ＪＧＪ１２０－２０１２），基坑侧壁安全等级划 定为一级；使用期限一年。 ３．２支护方案 ④砾砂：黄褐色，饱和，中密一密实，夹有粉土及中 粗砂薄层，局部为圆砾，顶板埋深８．６０￣１２．８０ｍ，底板 收稿日期：２０１６一Ｏ１—１９修回日期：２０１６一Ｏ１—２２ 根据建建筑物的结构特点、场地条件及周边环境， 充分考虑后续施工用地及场地情况，遵循在保证安全 作者简介：赵来斌（１９７５一），男（汉族），内蒙古呼和浩特人，高级工程师，现从事岩土工程领域工作。 ２ 西部探矿工程 ２０１６年第ｌ２期 的前提下尽可能降低造价，缩短工期的原则，并最大可 能地减小回填量。针对本场地的周边环境条采用排桩 ８００ｍｍ，桩间距１．６０ｍ，桩长１４．８０ｍ，桩顶位于自然 地坪下一１．５０ｍ，嵌固段长６．３ｍ。冠梁宽９００ｍｍ，高 ７００ｍｍ。每桩设２排锚索，腰梁采用２０ａ槽钢，锚索布 置情况如表ｌ所示。 表１锚索设置参数表 联合锚索及排桩（悬臂桩）对本工程进行支护，详细分 区见图１。 （２）Ｖ区采用悬臂桩支护。桩径８００ｍｍ，桩间距 １．６０ｍ，桩长１４．８０ｍ，桩顶位于自然地坪下－－１．５０ｍ，嵌 固段长６．３ｍ。冠梁宽９００ｍｍ，高７００ｍｍ。 ３．３方案设计验算 图１基坑分区示意图 本次设计采用理正深基坑６．５版计算。根据勘察 各分区具体措施如下： （１）Ｉ一Ⅳ区采用排桩＋锚索支护支护。桩径 报告提供的土样试验结果，结合呼和浩特市基坑支护 设计经验，基坑支护设计参数选取如表２所示。 表２基坑支护设计参数表 经验算，各种工况下的整体稳定、抗倾覆、抗隆起 及变形均满足设计要求。 ３．４锚索加固机理 基坑临空面形成后，由于边坡在自重应力下的内 部材料抗剪强度不能维持自身稳定，侧壁土体有向临 空面滑移的趋势，及沿某一圆弧破坏面破坏的趋势，打 岩土锚固的基本原理就是利用锚（索）周围地层岩 土的抗剪强度来传递结构物的拉力以保持地层开挖面 入排桩后，排桩作为挡土结构承受了来自侧向的主动 土压力作用，从而阻止了侧壁土体向基坑方向的位移。 ４主要施工工艺及技术要求 ４．１排桩施工 ４．１．１施工工艺 的自身稳定，由于锚索的使用，它可以提供作用于结构 物上以承受外荷的抗力；可以使锚固地层产生压应力 区并对加固地层起到加筋作用；可以增强地层的强度， 改善地层的力学性能；可以使结构与地层连锁在一起， 根据地质条件、桩的情况，排桩采用旋挖钻机进行 施工。旋挖钻机的具体施工方法如下：放线定桩位一 钻机就位一成孔一钻机移位一吊放钢筋笼一灌注砼一 养护。 形成一种共同工作的复合体，使其能有效地承受拉力 和剪力。 ３．５排桩加固机理 ２０１６年第１２期 西部探矿工程 ３ ４．１．２主要质量技术要求 （１）钢筋笼制作： ①钢筋笼规格及配筋严格按设计图纸要求进行制 作。 缠紧，以便人孑Ｌ底。 杆体下放时，把注浆管（ ６ｍｍ塑料管）插人隔离 架中心孔，距孔底５０￣ｌＯＯｃｍ，跟钢绞线一同沿钻孔中 心线徐徐送入孔内，中途遇阻时，可适当提动杆体，调 ②制作前钢筋要除锈整直，搭接焊及帮条焊的钢 筋，焊接长度单面焊不小于ｌＯｄ，双面焊不小于５ 。 ③主筋间距±ｌＯｍｍ，箍筋间距±２０ｍｍ，笼径±ｌＯｍｍ， 笼长￣ｌＯＯｍｍ。 整方向再下，如处理无效时，应将杆体提出孔外，重新 成孔。 （２）注浆： ①注浆是锚索施工的一道重要工序，直接决定锚 ④主筋接头互相错开，同一截面的接头数量不多 于主筋总数的５０％，２个接头的间距应大于５０ｃｍ。 ⑤钢筋笼制作时在钢筋上用油漆标明钢筋笼在下 放时的内外侧。 ⑥进场钢筋规格符合要求，并附有厂家的材质证 明，现场取样送试验室进行原材及焊接试验检验。 （２）桩孔砼灌注： ①在施工过程中要对桩体材料灌注进行连续监 控。灌注时避免停泵待料。设专人指挥协调，协调配 合，直至灌注到桩顶设计标高以上。 ②本工程采用商品砼，强度为Ｃ２５，塌落度为 １８０￣２２０ｍｍ，细石砼（超流态砼）。 （３）钢筋笼吊放： ①钢筋笼用吊车应保证整体、平直起吊人孔。 ②笼子吊离地面后，利用重心偏移原理，通过起吊 钢丝绳在吊车钩上的滑运并稍加人力控制，实现平直 起吊转化为垂直起吊，以便人孔。 ③吊放钢筋笼人孑Ｌ时，应对准孔位轻放慢放人孔， 遇阻碍要查明原因，进行处理，不得强行下放。 ４．２锚索施工 ４．２．１锚索施工工艺流程 挖土至设计标高以下５Ｏｃｍ一平整场地一测量放 线一打孔一锚索制作一下人锚索一一次注浆一二次补 浆一养护一腰梁、锚具安装一张拉锁定。 ４．２．２主要质量技术要求 （１）锚索杆体加工与安装。锚索杆件采用抗拉强 度为１８６ＯＭＰａ的预应力钢绞线加工而成。杆作应 在现场平坦开阔地进行，必要时地下铺塑料布，根据锚 索设计杆体长度用砂轮锯切断，根据锚索所用根数每 隔２．Ｏｍ用火烧丝跟隔离架绑扎在一起，隔离架用ｌ寸 半的硬塑料管加工而成，钢铰线夹在缝隙里，非锚固段 套 ５ｍｍ软塑料管，两端用胶带密封，杆体下端用胶带 索的质量，本次锚索注浆分２次进行，第一次以小于 １ＭＰａ的注浆压力，直至孔口处溢出纯水泥浆，第一次 注浆完成后２ｈ左右进行第二次注浆，本次补浆要求在 人工孑Ｌ口堵塞（越紧越好）状态下，水泥浆再次自孔口 溢出为止。 ②注浆材料水灰比为１：Ｏ．５的纯水泥浆，用Ｐ．Ｃ．３２．５ 水泥搅拌而成，用注浆泵进行注浆。 ５基坑监测 为了保证邻近建筑物安全稳定，基坑施工时，请第 三方对基坑及邻近建筑物进行倾斜和沉降监测，制定 专项基坑监测方案，发现问题及时处理。 ５．１监测点布置 ５．１．１ 基坑监测点布置 （１）围护墙或基坑边坡顶部的水平和竖向位移监 测点应沿基坑周边布置，周边中部、阳角处应布置监测 点。监测点水平间距不宜大于２０ｍ，每边监测点数目 不宜少于３个。水平和竖向位移监测点宜为共用点，监 测点宜设置在围护墙顶或基坑坡顶上。 （２）围护墙或土体深层水平位移监测点宜布置在 基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位。监测点 水平间距宜为２０￣５０ｍ，每边监测点数目不宜少于１ 个。 ５．１．２基坑周边环境监测点布置 （１）从基坑边缘以外１～３倍基坑开挖深度范围内 需要保护的周边环境应作为检测对象。必要时尚应扩 大检测范围。 （２）位于重要保护对象安全保护区范围内的监测 点的布置，尚应满足相关部门的技术要求。 ５．２监测报警值 ５．２．１基坑及支护结构监测报警值 基坑及支护结构监测报警值应根据土质特征、设 计结果及当地经验等因素确定；本次监’狈０参考呼和浩 ４ 西部探矿工程 ２０１６年第ｌ２期 特当地经验，并参照表３确定。 的要求确定，本次监测参考呼和浩特当地经验，并参照 表４执行。 ６结束语 ５．２．２基坑工程周边环境监测报警值 建筑基坑工程周边环境监测报警值根据主管部门 表３基坑及支护结构监测报警值 表４基坑工程周边环境监测报警值 基坑工程是整个建筑工程的重要组成部分，无论 ａ Ｃｅｒｔａｉｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｉｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 是投资或安全，对工程总体都有重要影响。国内外均 出现过，由于基坑工程设计或施工不当而造成重大事 故的工程案例，因此每个基坑工程均应得到相当程度 的重视。本基坑工程在充分参考当地经验的基础上． ＺＨＡＯ Ｌａｉ￣ｉｎｇ （Ｕｒｂａｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆｌｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ， Ｈｏｈｈｏｔ Ｉｎｎｅｒ ＭｏｎｇｏＢａ ０１００１０，Ｃｈｉｎａ） 精细设计，精心施工，最终确保了工程的顺利完工，其 中的一些设计和施工经验可供同行借鉴和参考。 参考文献： Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｆｏｕｎｄｍｉｏｎ ｐｉｔ ｉｓ ａｂｏｕｔ １ ０ ｍ ｄｅｅｐ，ｗｉｔｈ ｓｉｌｔ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｃｏａｒｓｅ ｓａｎｄ（ｇｒａｖｅ１）ａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｔｒａｔｕｍ．Ｉｔ ｉｓ ＳＯ ｄｅｅｐ ｔｈａｔ ｉｔ ｍｕｓｔ ｔｏ ｂｅ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｆｏｒ ｐｒｏｊｅｃｔ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｔｏ ａｖｏｉｄ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｈｅｔ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｔｅ．Ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｇｉ－ …１ ＪＧＪ１２０－－－２０１２建筑基坑支护技术规程【ｓ】． 【２ ＣＥＣＳ２２：２】２００５岩土锚索（杆）施工技术规程【ｓ】． ｎｅｅｒｉｎｇ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｒｏｗ ｐｉｌｅｓｃｏｍｂｉｎｅｄ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ａｎｃｈｏｒ ｃａｂｌｅ 【３】ＧＢ５００８６－－２００１锚索喷射混凝土支护技术规范【ｓ】． ａｎｄ ｒｏｗ ｐｉｌｅｓ（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｐｉｌｅ）ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｍａｄｅ ａ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｎ ｉｔｓ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｐｌａｎ ｏｆ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｉｔ；ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ；ｒｏｗ ｐｉｌｅｓ；ａｎｃｈｏｒ ｃａｂｌｅ
