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摘要：本作者主要以某一工程案例对进行地下室基坑围护及土方施工技术分析探究。在保证工程质量的前提下，尽可能做到工程安排经济合理并且施工便捷。
关键词：地下室；基坑围护；土方施工技术
地下室建筑的发展使基坑围护成为工程设计施工的重要内容之一，基坑采用何种围护方案，既能保证施工安全，又能降低造价、缩短工期，一直是基坑工程追求的最高目标。喷锚网土钉墙围护方式造价低，施工方法简单，工期短，在工程中应用广泛。
一、工程地质条件
本工程场地的地下水埋藏 较浅，埋深在地表下2.18~3.25m，水位主要受大气降水的影响。
二、基坑围护方案
（一）周边条件和工程特点
基坑东侧有两幢高层建筑，分别距基坑边 17m 和15.7m；南侧为内部建筑，距基坑边 5.0m；西侧也为内部建筑，距基坑边 4.0m；西北侧大楼的一角紧贴本基坑；北侧为市区道路，基坑距人行道边约为 15m。南侧基坑边缘为原建筑地下室基坑围护桩。周边管线情况：根据规划局提供的管线资料表明，除市区道路有市政、电力等管线外，没有别的管线，市区道路上距基坑最近的管线距离基坑边 17m 左右。
基坑影响深度范围内的地基土：表层为杂填土，其下依次为砂质粉土、粉砂夹粉土、砂质粉土，自然地面下 2.0m左右可见地下水，土体的渗透系数较大；基坑深度除电梯底坑为 12.6m 外，其余均为 11.1m。以上两点导致该围护必须解决 3 个问题：①西北侧建筑的保护；②基坑的深度问题；③南侧围护桩的利用。
（二）基坑围护设计原则
按照动态设计、信息化施工的方法进行。基坑围护结构施工应与现场监测相结合，根据现场监测反馈信息及时进行分析，达到动态设计和信息化施工的目的。
围护结构应有效地控制变形，保证基坑安全。确保周边建（构）筑物的安全稳定，并保证基坑四周道路和周边各类管线的安全使用。
预应力锚索应进行抗拔承载力试验。基坑土方开挖遵循分层、平衡、适时的原则。施工前应做好施工组织设计，分层支护及开挖高度应与预应力锚索的竖向间距相对应，以预应力锚索下 0.5m 高度为分层界限。
（三）围护设计方案的比较与确定
采用土钉墙。其优点为投资省，施工速度快，但对场地的要求较高。本工程因基坑较深，故在本工程不适用。
采用排桩加内撑。其围护结构刚度较大，变形小，对周围需保护的建筑物和道路有利，同时围护结构占用的场地较小，缺点是投资较土钉墙大。经多种方案的比较，在技术先进、安全适用、经济合理、确保质量、方便施工的原则下确定本围护方案为采用排桩加二道内支撑，基坑的止水帷幕为在 φ800 钢筋混凝土钻孔灌注桩中间施工 φ700@1000 的 C15 素混凝土桩。
（四）围护结构及支撑体系的设计
钢筋混凝土钻孔灌注桩设计为 φ800@1000，桩身混凝土强度等级为 C30，钢筋笼采用机械连接，主筋保护层为 50，竖向偏差不得大于 0.5%，充盈系数 >1.1。桩施工应按有关施工规程执行，不得出现桩身缩颈和裂缝，桩的定位放样必须准确；采用在钢筋混凝土钻孔灌注桩外侧施工 φ700@1000的 C15 素混凝土桩作为基坑的止水帷幕，桩的定位放样必须准确。西北角与老基础相接部位采用高压旋喷桩摆喷。本围护工程水平支撑采用两层 C30 钢筋混凝土支撑，竖向支撑采用格构式钢立柱，下设钢筋混凝土支撑桩。如下图所示。
三、围护结构的施工
该工程围护结构施工按照设计图纸进行施工。但考虑两点：①其有两道水平支撑，应在当基坑开挖到位后，立即施工基础底素混凝土垫层和施工基础底板。基础底板与混凝土围护桩之间的缝隙采用 C20 毛石混凝土浇捣密实，达到强度后拆除第二道水平支撑，等地下室结构施工到地下一层楼面混凝土浇注完毕后，地下室外墙与围护桩之间的缝隙采用 C20毛石混凝土浇捣密实，达到强度后拆除第一道水平支撑。②基坑内外排水问题。考虑本工程坑内采用自流深井降水，保证地下水位在基坑开挖面下 0.5m、坑外侧采用深井降水，并结合集水沟排水，以防止地表水流入基坑。
支撑平面布置图
四、围护结构的监测及应急措施
（一）本基坑监测内容
基坑开挖过程中基坑周边土体的深层水平位移观测，针对该点布置 6 个深层土体倾斜点，埋设倾斜管，用倾斜仪进行测量，深度 20m；围护结构支撑轴力测试，用钢筋应力计监测；地下水位布置 29 个测点，每个管长 14m；立柱桩沉降及压顶梁水平位移、周边房屋及道路沉降共布置 66 个点。
（二）应急措施
在基坑开挖过程中，如出现边坡水平位移超过警戒值，应立即停止开挖相应范围内的土方，采取坑内回填土或坑外卸土来减少围护桩的变形；止水帷幕漏水范围较小时可在坑内侧打孔，并高压注浆；漏水范围较大时可在坑外高压注浆止水；现场应准备应急抢险的设备和材料；建筑沉降观测发现建筑物沉降趋势有超过规范要求时，则应停止开挖相应范围内的土方，采取坑内回填土，对建筑物基础进行加固，待沉降稳定后再开挖。
五、土方开挖施工
本工程土方开挖工作面大，可以安排机械施工，开挖时正值雨季，更要求在进度上抓紧时间，因此考虑分两大区块，两台挖掘机分块、分层开挖，分块挖土流程见图 1。土方开挖控制要点如下：
（1）严格按制定方案要求分块、分层开挖，第一层挖至-4.00 m 左右，过渡平台处需打松木桩
的沿坑边部分打上一排松木桩，并进入锚管及混凝土护坡施工；
（2）控制一块土方开挖长度在 20 m 左右；
（3）第二层土方开挖时间控制在土钉养护期达到 7 d 以上，开挖第二层土，留30 cm 左右，用人工修土；
（4）块与块之间放坡大于 1∶1.5，以防止土体移动影响工程桩；
（5）电梯井部分深基坑采用沉井法开挖土方。
六、结 语
本工程在支护设计中，没有依据常规对周边简单采用较保守的统一方案，而针对复杂地层尤其是复杂长周边情况选定了多种支护方式相结合的综合支护方案，在施工中技术措施得力，使后续的土方和地下室施工全过程中，基坑边坡未发生土方坍塌和深层土体超警戒值的位移及涌土现象。实践证明，在复杂长周边支护设计中，通过认真对比分析选取多种支护方式相结合的支护方案，可以有效地加快施工进度并使工程造价减至最低。
参考文献
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[2]卢斌.深基坑围护结构工程施工管理探索[J].中国科技博览，2014（20）.
[3]陈远洲.某超大超深基坑围护结构设计方案研究[J].山西建筑，2015，36（15）
论文作者:杨建立
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/19
标签：基坑论文; 土方论文; 工程论文; 结构论文; 混凝土论文; 地下室论文; 钢筋混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;