粉喷桩内放坡技术对基坑支护的作用

1工程概况

某实业有限公司拟在太原市万柏林区境内，和平北路以东兴建一座商务大厦(包括15层办公楼、4层裙房)，基坑开挖深度5．0m。基坑开挖面积约2000m2。

2周边环境状况

拟建筑场区位于万柏林区兴华街以南，西矿街以北，和平北路的东部。具置如下:东侧:地下室外墙线距离用地红线最近处约8m，距离围墙约8m，围墙外为省四建建工小区。南侧:地下室外墙线距离用地红线最近处约15m，距离围墙约15m，围墙外为厂家生活区。西侧:外墙线距离用地红线最近处约2．5m，红线外约3m为厂热处理车间。北侧:外墙线距离用地红线最近处约8m，红线外约15m为和平北路。

3场地岩土工程条件及水文地质条件

3．1岩土工程条件根据岩土工程勘察报告，各岩土层具体特征分述如表1所示。

3．2水文地质条件根据地勘报告，场地地下水类型有两种，为粉土层中的上层滞水和下部细砂层中的孔隙承压水。上层滞水受大气降水及生活排放水的补给，水量较小无统一自由水面，水位随季节性变化较大。细砂层中的孔隙承压水与玉门河水具有水力联系，受河水补给，水量丰富，其水位变化受河水位控制，年变幅为2m～3m。勘探期间测得上层滞水稳定水位3．7m～4．3m，其相应标高16．3m～15．7m。对BK1孔进行了孔隙承压水测量，其稳定水位为5．7m。根据地勘报告，场区地下水对混凝土具有微腐蚀性，对混凝土及混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性，地基土具微腐蚀性。

4设计思路与方案比选

1)设计原则。安全可靠、技术先进、经济合理、确保工期。2)基坑特点。a．基坑开挖深度为5m。b．工程地质条件一般，基坑开挖深度范围内周边土层为:①层耕植土、②层粉土、③层粉土、④层粉质粘土、⑤层粉细砂。基坑底坐落于②层粉土上。c．基坑周边环境较为宽松。d．根据《基坑工程技术规程》的有关规定，本工程基坑重要性等级为二级。3)方案优选。本次基坑支护方案比选的原则为:根据地层、开挖深度、周边环境的不同，结合基坑降水需要，按照重要性对基坑支护分段设计。由于本工程周围建筑物均在基坑抽水影响范围之内，设计时应考虑降水对周围建筑物的影响。根据类似工程设计和施工经验，本设计综合比选后采用的支护系统为:基坑西边采取钢筋混凝土灌注桩+旋喷桩帷幕+内支撑复合支护方式。东南北三面采取三联驱动800mm厚水泥土搅拌桩+1∶0．5内放坡。降水方案:根据岩土工程勘察提供土层渗透系数计算采用13m深管井间距20m，同时在东南北三面各设一回灌井，以确保这三面建筑不受降水影响。该方案经计算及专家论证均获通过，具体见图1，图2。4)岩土参数。根据岩土工程勘察报告及地区经验，确定与基坑支护有关的土层参数，如表2所示。5)支护设计。根据基坑周边环境、开挖深度、土质条件等实际情况，基坑分剖面进行支护。a．基坑设计开挖范围。本方案是在业主提供的基础图基础上进行设计，根据惯例留足基础及地下室外墙施工空间，综合考虑坡脚线距离地下室基础边线0．7m，并且坡底线距离地下室外墙线不小于1．0m。b．基坑设计开挖深度。基坑开挖深度为5m。c．钙化地层。由于场地内各段土层厚度有一定的变化，钙化地层有利于针对性选取最不利点进行支护结构设计。d．坡顶超载。施工堆载等按15kPa～20kPa考虑，西侧厂房基底荷载按200kPa考虑。施工过程中坡顶堆载不得超过设计值。e．钢筋混凝土灌注桩。灌注桩采用800mm，强度C30混凝土，内配14根20mmHRB400钢筋，为了增加桩的整体性，桩顶设置钢筋混凝土冠梁，钢管桩冠梁尺寸为0．8m×0．6m，混凝土强度等级为C25。f．止水帷幕粉喷桩。粉喷桩直径500mm，排与排之间间距为400mm～450mm、桩与桩之间间距为350mm。

粉喷桩桩顶标高自然地坪下2m，桩底在基坑设计开挖深度以下12m，并不进入粉质粘土层。采用32．5水泥，喷灰量不少于50kg/m。6)地下水处理。本次基坑降水采用管井降水，管井直径500mm，深13m，间距20m。整个基坑布井12口，中心滤管采用350mm无砂混凝土管，下管井下部约1/2长度缠不少于60目密度网，两边填级配密石。降水宜持续至地下室结构施工完成以后停止。

对坡顶其他水源由主体施工单位对坡顶进行硬化，防止侵入边坡土体内。基坑内的积水，由主体施工单位通过明沟将水排出基坑外。经过细致策划及施工，该基坑顺利完成，通过该方案利用粉喷桩内放坡技术成功解决基坑稳定问题。提高施工速度，降低支护费用。经第三方检测基坑变形完全符合规范要求，达到设计的目的。

作者：文忠 单位：山西一建集团有限公司