海德公园基坑支护处理技术.doc

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海德公园地下基坑支护技术
余卫东1 徐剑1吴勉和2 张云梅2 黄晓霞2
（1、苏州工业园区规划建设局 213315）
(2、南通新华建筑集团有限公司 226300）

【摘　要】本文以实际工程为例，介绍了基坑支护施工技术及其操作要点。
【关键词】基坑支护；土钉墙；轻型井点降水
1、工程概况
海德公园一期工程(Ⅱ）标位于苏州工业园区林泉街与仁爱路交接处,由6#、7#、8#、9#、10#楼五栋高层及地下车库组成，地下二层，地上十八层、二十层，地下室南北宽度47.6m，东西总长193m,桩筏基础。本工程±0.000相当于黄海高程3.300m,自然地面绝对标高为黄海高程1.5m(即相对标高为-1。8m）,基坑底相对标高为—9。7m，故基坑挖深为7。9m。
根据施工场地条件，考虑周围环境因素，决定对基坑边坡进行土钉墙支护。
1） 土钉墙结构及其作用
土钉墙是由被加固土体、土钉及钢筋混凝土面层组成，形成一个类似重力式墙的挡土体系，以其自身的强度和刚度承受和抵抗坑壁侧向应力，使开挖坡面稳定。
土钉是通过成孔、插筋及注浆来设置的，沿其通长与周围土体接触，依靠接触面的粘结摩擦力与被加固土体形成复合土体，当坡体发现发生变形时，土钉产生被动应力，并通过其受拉作用对坡体进行加固,而复合土体的变形则通过混凝土面层予以约束。
2)本工程采用土钉墙支护的原因
土钉墙支护具有以下特点：
① 土钉墙能充分利用被加固土体的自重能力，降低了支护结构的负载；
② 具有结构轻便,柔性大和有良好的延展性的特点；
③ 施工设备简单，对周围环境干扰小；
④ 与土方开挖平行作业，无需单独施工场地，对施工空间狭小、放坡难度大的场地能显示出其独特的优越性；
⑤ 工程造价低.
3）基坑支护、轻型井点降水平面图：

2、工程地质与水文地质条件
基坑开挖影响范围以内的主要土层分布如下：
第① 层：素填土，主要成分为粉质粘土，为人工近期堆积,层厚0。4～2。5m，普遍分布；
第② 层:粉质粘土，层厚0.8～3m，在河道部位缺失,大部分布；
第③ 层：淤泥质粉质粘土，层厚1.3～10。3m，层厚变化较大,自场地东南侧至西北侧逐渐增大,普遍分布；
第④ 层：粉质粘土，层厚0。4～11。80m,主要分布于场地东部,大部分布。
3、施工顺序
平整场地→坑外卸土，设好地面砼面层及地表排水明沟→轻型井点施工，降水运行→分段开挖坑边土体→分层施工土钉墙→施工坑边垫层→分层放坡开挖基坑中间土体至地下室底板底标高→人工边修土边设坑底垫层，并设好坑底集中排水→浇筑底板→地下室主体结构施工,拔除轻型井点。
4、土钉墙施工
1)施工顺序：按设计要求开挖工作面，修整边坡,打入土钉、注浆,安设联接件；绑扎钢筋网；埋设喷射混凝土厚度控制标志；喷射混凝土面层。
2）施工要求：
① 基坑开挖和土钉墙施工应按设计要求自上而下分段分层进行，在机械开挖后，应辅以人工修整坡面,严禁超挖。
②锚管采用焊接钢管,钢管外径48mm，壁厚2.5mm，从基坑边壁2。5m开始沿管长方向每隔0.6m设置一个出浆孔.
③ 注浆采用低压注浆，注浆压力控制在0.4～0。6MPa.注浆采用32.5级水泥，水灰比为0.5，注浆量不少于20kg/m,水泥浆应拌和均匀，做到随拌随用，一次拌和的水泥浆在初凝前用完。
④ 土钉面层为C20喷射混凝土，厚100mm（素喷厚度80mm），喷射混凝土配合比宜为1:2：2（水泥：砂：碎石重量比)，石子粒径5—12mm，面层骨架钢筋B14，网筋为A6。5＠200＊200，双向.

3）挖土要求:基坑开挖施工是整个地下工程施工的关键工序,土方开挖应遵循以下原则:
① 为确保基坑的整体稳定性，基坑开挖时应按设计要求挖除坑外土层至设计的自然地面平整标高,并设好砼压顶板.
② 土钉工作面开挖应遵循分层分段的原则进行，每层开挖深度不超过该层土钉以下0.5m；分段开挖的长度每段不得超过20m，并采用跳槽开挖，开挖出工作面后应立即进行支护。
③ 上层土钉注浆完成二天后方可进行下层土方开挖。
④ 待土钉强度达到设计要求后,分层开挖基坑中心岛土体，中心岛的开挖必须与垫层同步,开挖后立即施工垫层，基坑暴露时间不能超过24小时，如不能随之施工垫层应停止中心岛开挖。垫层应满铺至围护边壁。
⑤ 基坑土方应分层用机械开挖，每层挖深1—2m，挖到地下室底板地面标高，铺筑垫层，然后局部加深，挖承台和地梁土方，尽量不破坏底板下土体原状结构。
⑥ 机械开挖严禁超挖,预留不小于300mm厚土层，由人工修土.
⑦ 深坑的挖土施工应在周边基础垫层施工完成后进行。
5、基坑排水
本工程施工排水主要包括基坑顶部、中部及下部三方面排水
1）基坑开挖前,沿基坑四周采用轻型井点降水对淤泥质土中的地下水进行负压降水减少土体含水量，使淤泥质土力学性能提高，降水于开挖前二周提前运行;
2）基坑顶部排水,坑外地表采用明沟截水、卸土平台挡水墙排水，在基坑卸土平台上每50m设置600*600集水井排除地表积水。
3)基坑底部排水,为防止基坑底部积水，围护开挖施工期间在坑底设置临时性的排水土沟，基坑开挖到设计标高后，根据实际情况在坑底设置排水盲沟、集水井排水，排水沟离开基坑边线1m以上，注意排水沟设置不得影响垫层对围护结构的支挡作用。
4、基坑中部排水,在基坑边壁设置PVC排水管排出边壁积水，排水管的具体数量根据现场实际情况进行调整。
6、施工监测
本工程在基坑周边压顶板上设置深层测斜孔、位移和沉降观测点，位移用经纬仪观测，沉降用水准仪观测；
基坑开挖期间，每天监测次数不少于一次，紧急情况可视具体情况加密监测次数。
根据土层情况和围护结构特点,本工程监测预警值如下：
1、混凝土压顶水平位移累计60mm；
2、混凝土压顶累计沉降40mm；
3、地表水平位移速率连续三天大于3mm/天；
4、土体深层累计位移60mm。
7、应急措施
在开挖到第二层以下后，场地内备有一台挖土机可以随时调用,根据现场观测结果，若出现坡顶位移呈增大趋势且不收敛；深层土体出现明显位移，基底有隆起趋势；坡顶或墙后出现裂缝或沉陷;周边道路变形明显等则需考虑采取应急措施:
1）坑外挖土卸载；
2）坑底堆砂包或还土；
3）由于场地范围3—2＃楼部位原有一河道，基坑开挖时河道部位土质较差，于是采取了在边坡增加密排木桩对边坡进行加固处理的措施，取得了良好的效果。
8、结语
通过对基坑的监测，其沉降、位移均在合理范围之内，周边建筑、道路、围墙稳定，无开裂或下沉等现象发生，本工程采用的基坑支护方案达到了预期的安全、经济的效果,同时缩短了工期.

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