【摘要】：基坑桩锚支护主要用于深基坑支护。桩锚支护:在地下水位较高的软土地区,可采用钻孔灌注桩排桩与水泥搅拌桩防渗墙组合的形式，这样既能保证基坑支护的稳定，又能起到防水作用，较少对地下水的抽取，所以桩锚支护加截水帷幕在工程中被广泛应用。
【关键词】：基坑支护；截水帷幕；桩锚支护，组合支护。
前 言
组合式排桩基坑支护，是排桩支护的其中一种形式，主要用于深基坑支护工程。基坑支护虽然是临时工程，但是工程建设中不可缺少的重要组成部分，他直接涉及到工程施工的安全、周边建筑物及构筑物的稳定、及工程施工的便利。基坑支护涉及的方面较多，比如地下管线的探查，基坑支护方案的合理性等等。由于基坑支护技术复杂，涉及范围广，变化因素多，事故频繁，是建筑工程中最具有挑战性的技术上的难点，同时也是降低工程造价，确保工程质量的重点。尤其是在软土、高地下水位及其他复杂场地条件下开挖基坑，很容易产生土体滑移、基坑失稳、桩体变位、坑底隆起、支挡结构严重漏水、流土以致破损等病害，对周边建筑物、地下构筑物及管线的安全造成很大威胁，所以合理选择基坑支护方式至关重要。
一、工程概况
由我司承建的海源·高新天地工程项目，位于昆明市高新区，项目南侧为海源北路，西侧为科新路，北侧为昆明积大制药有限公司及三九集团白马制药有限公司，东侧为云南民爆办公及住宅楼。项目总用地面积49.17亩，总建筑面积为21.6万平方米，基坑开挖长度近300米，宽度近100米。本工程共有4栋主楼，主楼高度为100米左右，层数分别为22、23、25层，属于高层建筑。基坑开挖深度为-16米，属于超深基坑工程。本工程安全等级属一级，工程场地为耕地回填整平而成，属于中等复杂场地，地基土岩土种类较复杂，不均匀，性质变化较大，属于中等复杂地基。本工程地下部分为三层，基坑大面积开挖深度大，且位于城市内部，周边靠近交通干线及密集建筑，基坑破坏对地下结构施工及周边环境影响很严重。本工程施工区域内，水位较高，水位位于地坪以下2米位置。根据相关规范要求，基坑安全等级为一级。基坑支护采用组合式排桩加截水帷幕，对基坑支护要求高。
二、施工、技术难点及措施
（1）、施工难点
根据本工程场地工程地质及水文地质条件，可以明显看出，本工程发生基坑开挖引起周边建筑物、管线变形、下沉及破坏的可能性大，对基坑支护施工要求高。
本工程基坑开挖揭露泥炭质土等软、流塑状态的粘土，尤其是支护桩之间的土体，施工过程中要对该层土进行处理。
地下水埋藏高，水头压力大，给基坑降排水及止水带来一定的难度。
（2）、施工措施
针对本工程是在建（构）筑物较密集、施工场地受到限制较大且地下水丰富的区域进行基坑开挖，项目选用组合式排桩支护加截水帷幕的支护方案施工。具体措施如下：
1、支护桩：采用单排φ1200旋挖钻孔灌注桩、双排φ1200旋挖钻孔灌注桩，桩身混凝土强度等级为： C30水下混凝土，桩径为：1200mm，桩间距1900～2200mm，桩长24000～27000mm，主筋保护层厚度为：50mm。因基坑下土层会遇到泥炭质土、软粘土等土层，旋挖桩施工采用泥浆护壁，谨防塌孔，同时要隔桩跳挖，避免出现混凝土串孔等不利现象出现，影响成桩质量。
2、止水桩：采用φ850三轴深搅止水桩；三轴深搅桩桩径Φ850mm、每副间距1200mm，搭接850mm，间距为1200mm，桩长22000～24000mm。水泥浆的配制原材料为：32.5级的矿渣硅酸盐水泥；水灰比为1.5，水泥掺合量：水泥掺入量22%，三轴深搅桩按每米桩长450kg/m以上执行。桩位对中偏差小于5cm，垂直度不超过1.5%。注浆口压力≥0.3ＭＰa，以浆液输送能力控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三轴搅拌机下沉速度控制在0.5～0.8m/min范围内、搅拌提升速度应控制在0.8～1.5m/min范围内，并保持均速下沉与均速提升。在桩底部分应适当持续搅拌注浆，保证整桩搅拌均匀、充分，确保成桩质量。
3、土体加固：双排桩桩间土采用φ850三轴深搅桩，坑内被动区采用φ600高压旋喷桩，支护桩桩间土加固采用φ600双管高压旋喷桩，双管高压喷射注浆主要对软塑～流塑状态的泥炭质土等软土层进行处理,处理后达到基坑坑内加固效果，提高土层参数，加强基坑内侧土体的被动土压力，为支护桩嵌入部分提供部分横向支撑力，高压旋喷桩水泥采用32.5强度等级的普通硅酸盐水泥，水灰比1:1，每米水泥用量200Kg左右, 配合比［水：水泥：促进剂(三乙醇胺) ：钾水玻璃=1∶1∶0.01∶0.02］。旋喷提升速度20～30cm/min，旋转速度20转/min，泵压力不小于20Mpa。旋喷喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm，桩端处应停拔并旋喷不少于30秒。高压旋喷桩处理后的土体， 28天无侧限抗压强度qu≥0.8MPa。；
4、锚固支护：采用可回收锚索、挂网喷壁、φ48钢管锚杆；
5、连接构件：连接构件采用冠梁、腰梁、连梁；
6、降排水：降排水采用“坑内降水，排水沟与集水井结合方式排水。
三、桩锚支护加截水帷幕的优越性及特点
1、桩锚支护能够节省内部支撑空间，尤其像海源高新天地这样的项目，地下室周边几乎没有多余的可利用空间，采用桩锚支护最为合理。
2、桩锚支护较单纯排桩支护，桩的变形量较小，土体比较稳定，对周边建筑物及土体沉降有很好的控制力。
3、桩锚支护加截水帷幕增强了支护结构的强度，减少了对周边地下水的抽取，对保护地下水资源有利。
4、桩锚结构简单，施工便捷，投资相对较少，双排桩形成超静定结构，能够承担预想不到的应力，对于基坑及周边建筑物安全具有二次保障作用。
5、双排桩与锚索共同作用形成的空间结构，稳定性高，对周边土体控制力强，对减少变形起到至关重要的作用。
6、截水帷幕位于双排桩之间，土体的侧压力主要作用于第一排桩，截水帷幕受到土体侧压力小，不易发生破坏，可以有效减少截水帷幕的漏水现象。
四、需要解决的问题
1、锚杆穿过止水帷幕处的截水：锚杆施工时，不可避免的要穿过止水帷幕，往往此区域能为泌水甚至涌水带沙的高发点，对基坑支护的稳定不利，周边土体沉降量也会增大，进而影响周边建（构）筑物结构稳定。对于此种现象，海源·高新天地项目加强锚杆处注浆控制，化学注浆采用具备一定的防水功能的浆液，可采用多功能注浆液，加快与土体的凝结。
2、解决基坑底涌水（沙）现象：对于施工区域周边水位高，开挖深度大的基坑，发生坑底涌水的可能性较大。海源·高新天地项目根据工程地质情况选择透水性小的土层作为截水帷幕的基层，并经过计算，确保基坑底部不发生涌水（沙）现象。如若发生涌水（沙），应根据涌水（沙）量的大小，及时查找水（沙）源。如果水（沙）量不大，采用埋设导流管引水后再化学灌浆封堵的办法；如果水(沙)量很大，基坑内用沙包压住沙源或回填，使之只流清水，在基坑外侧采用竖向花管注浆封水（沙）的方法解决。
3、基坑壁水平位移问题：由于海源高新天地项目基坑深度大，基坑护壁多多少少都会发生少量偏移，但应当采取措施减少护壁的位移量；首先应当在护壁上设置监测点，应定期进行监测，若发现位移速度加大，或累计位移达到峰值，应当另行采取加固措施。根据海源·高新天地项目所采取的措施，工地基坑比较稳定，未发生大的沉降及位移。现将海源·高新天地项目采取的措施总结如下：①采取“反压”措施：根据工程实际情况及施工安排，项目部采取分段流水施工措施，施工一段开挖一段，开挖出的土方反压在未施工段上，压住基坑的边坡角，稳定基坑的水平位移；②在上部适当的位置增加锚索，进一步施加预应力，增加护壁的水平拉力；③下部坡脚的土体分段取走，并加长下部锚索的长度，适当增加锚索的锁定力；④增加二次灌浆的注浆压力，增大注浆量，提高锚索拉拔力。除上述方法外：根据工程实际情况，还可增加角撑，加大护壁的稳定性。
4、止水、降水对周边环境的影响：由于本工程采用了截水帷幕，减少了对地下水的抽取，所以少量降水对周边影响很小，这充分体现了桩锚支护加截水帷幕的优越性，尤其是对于地下透水性较小的地质情况。根据海源高新天地实际情况，截水帷幕的截水性很好，周边水位未发生大的变化，对于周边环境的稳定起到了很好的保护作用。
五、展望
通过海源·高新天地项目的实施，我们了解到桩锚支护加截水帷幕虽然只是简单的组合，但实用效果甚好，而且经济、可靠，不失为一种新型支护方法。对于昆明市区紧靠滇池周边的区域，水位高，地质差的特点，此支护方式非常有效且经济，对地下水稳定及周边土体稳固效果甚好。虽然这种组合有其使用的局限性，还有好多的注意点，但是只要我们努力开拓创新，必然会使这种基坑支护方式得到完善，得到推广。
论文作者:魏海锋
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第05期
论文发表时间:2019/6/21
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