复杂周边环境下的基坑支护技术探讨

【前言】复杂周边环境下的基坑支护技术探讨由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2 工程难点及风险 2.1紧邻建筑物 本工程西侧为两栋新建11层公寓楼，距离地下室外墙8-15m，南侧为五层办公楼，距离地下室外墙约12m。 2.2紧邻河道 本工程北侧为河道，分布呈近东西走向，距离地下室外墙最近约14.0m，该河道宽度13米左右，深度3.5米左右。 2.3紧邻市政管...

摘要：张家港创业园商务中心位于张家港经济开发区，基坑周边紧邻已有建筑物、市政管线、河道，环境保护要求极高。为保护周边已有建筑物和减少对市政管线（煤气、电力管线）扰动，介绍了基坑支护技术措施，有效的控制了基坑施工对周边环境的影响，取得较好的效果。

关键词：三轴搅拌桩 降水 土方开挖工程监测

中图分类号：TB22文献标识码： A

1 工程概况

张家港创业园商务中心位于张家港市张扬公路以北、国泰北路以西，工程由1栋18层主楼和3层裙房组成，主楼为框剪结构，裙房为框架结构。全场区整体下设一层地下车库，框架结构。基坑开挖面积约为4400m2，支护周长约为276m。坑中主楼底板垫层底标高为-7.200m，主楼同地库底板高差为1.0m；电梯坑开挖深度为2.95m、1.5m。本基坑开挖深度为6.00-6.50m，为二级基坑。

2 工程难点及风险

2.1紧邻建筑物

本工程西侧为两栋新建11层公寓楼，距离地下室外墙8-15m，南侧为五层办公楼，距离地下室外墙约12m。

2.2紧邻河道

本工程北侧为河道，分布呈近东西走向，距离地下室外墙最近约14.0m，该河道宽度13米左右，深度3.5米左右。

2.3紧邻市政管线

场地东侧地下室外墙线到用地红线约6.3m，红线外为国泰北路，路边有市政燃气管及雨水管等。

2.4地质条件差

基坑开挖影响深度范围内，上部为杂填土，下部分布较深的淤泥质粉质粘土，工程性质差。

2.5地下水含量较丰富

潜水主要分布于第1-6层土中，其富水性好，水量较丰富，透水性较强，基坑开挖容易出现管涌、流砂及突涌。

3 围护设计方案

本工程对支护结构的安全度及变形要求较高，因此该基坑支护结构选取需要考虑的重点是：

3.1支护结构体系的稳定性、可行性及适宜性：优先选用具有成熟经验的支护形式，满足基坑支护整体稳定性的要求；

3.2控制基坑开挖及地下结构施工期间对周边环境的影响；

3.3控制降水对周边道路、管线的影响；

3.4在保证基坑及周边环境安全稳定条件下尽量考虑施工方便；

根据上述确定的本工程支护设计的重点，考虑场地内施工等因素，结合国内能确保安全、成熟设计及施工经验的案例，确定如下围护设计方案。

基坑围护结构采用三轴水泥搅拌桩，内插H型钢700×300×13×24，有效桩长12.2m（上部2.5m采用1：1放坡+土钉挂网喷浆护坡），降水采用φ300PVC管井降水。（见图一、图二）

4 关键施工技术

4.1 SMW工法型钢水泥土搅拌桩墙

①施工工艺

测量放线、开挖沟槽设置导向、定位型钢三轴搅拌机就位、校正复核桩机水平和垂直度三轴搅拌机钻进，搅拌水泥浆液与土体，下沉至设计桩底标高三轴搅拌机搅拌水泥土，并提升到设计桩顶标高或重复搅拌型钢起吊、定位校核垂直度并涂减摩剂插入型钢。（见图三）

②施工技术措施

开机前应进行浆液的配制，根据设计要求和现场的土质情况，控制水泥浆液的水灰比为1.5。水泥浆液搅拌时间不少于3min，滤浆后倒入存浆桶中并不断搅拌，防止水泥离析，压浆也要连续进行，不可中断。

三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时按照不同地层和后台浆液输送量等因素调整控制好下沉和提升速度。防止出现夹心层及断浆情况。

钻进速度：粘性土在0.3m/min～0.4 m/min，砂土0.4m/min～0.5 m/min，以保证土体完全搅拌切碎；提升速度在0.8～1.0m/min以内，以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌；

三轴搅拌机下钻搅拌时通过注浆系统补给清水，加快下沉，提升时在孔底坐浆30秒，并且边喷边旋转，然后开始边喷浆边提升旋转，使水泥浆和土体充分拌合均匀，注浆压力为0.3Mpa～0.8Mpa。

施工中若出现意外中断注浆或提升过快的现象，应重新下钻至停浆面或少浆桩段以下1m的位置，重新注浆10s～20s后恢复提升，保证桩身完整，防止断桩。三轴搅拌机搅拌下沉速度约为提升速度的1/2，并应保持匀速下沉与匀速提升； 搅拌提升时不应使孔内产生负压造成周边地基沉降。

相邻桩施工时间间隔不能超过24h，否则应采取补救措施，包括增加注浆量并同时减慢下沉时间，适当多喷一些水泥浆,以保证桩间搭接强度。三轴搅拌桩采用跳打方式施工，以保证墩体的连续性和接头的施工质量，水泥搅拌桩之间相互咬合，以达到加固和止水的作用。

③主要施工参数

桩顶标高 -2.5米 桩底 -15m

桩长 12.5米 水泥掺量 20%

每桶浆液 1.882T 水灰比 1.5

每桶浆液水泥用量 753公斤 浆液比重 1.372

下沉速度 0.5m/min 提升速度 0.8m/min

4.2土钉墙施工

本工程基坑四周坡顶均设置一排φ480×3.0钢管垂直花管土钉（L=3000@1000),于冠梁顶土方开挖时施工。施工前将前端封闭，在钢管距孔口1m以上的管壁上沿长度方向每隔1m设直径为8mm圆孔。每孔设置倒刺。钢管土钉采用两次注浆法

坡面土钉为打入式钢筋摩擦钉，采用φ18@1000（L=1.0m）在第一层喷砼（30mm厚）的面上直接锤入坡面，作为钢筋土钉，端头高出坡面5-10cm.

本工程坡面设置适量泄水孔，采用50PVC泄水管，端部花管段用80目滤网包扎，孔口粘土填实，滤层用中砂过滤，梅花形布置间距约2500mm。

钢筋网采用ø6.5@250×250，喷射混凝土采用C20，分二层喷射，喷射完毕终凝2小时后喷水养护3天。

4.3降排水工程

①概况

本工程在基坑内均布15口管井，做基坑降水，井深12m，抽水设备配备20台潜水泵（其中有备用和集中井用），另在基坑外布设水位观测井4口。井采用内径 300mmPVC管，采用水文150钻机成孔，成孔直径 800mm。

②成井施工工艺与技术要求

成井工艺流程如下：测放井位埋设护口管安装钻机钻进成孔清孔换浆下井管填滤料填粘性土井口封闭洗井安泵试抽排水

洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明渠内，通过排水渠将水排入场外市政管道中。

4.4 土方工程

基坑开挖充分考虑时空效应规律：遵循分区、分块、分层、留土护壁、限时开挖支护的原则，严禁超挖。

本工程基坑开挖深度约7m，土方量约2万方土，根据主楼区、裙房区位置，划分南北两个施工段，先挖北区后挖南区。总体施工顺序为自北向南、自西向东开挖。

在基坑开挖过程中，基坑内部临时坡体应不大于1:1.5，且在土方开挖过程中挖土高差不得大于2.0m，淤泥质土层中不得大于1.0m。慎防土体的局部坍塌造成现场人员损伤和机械损坏等工程事故。

基坑土方留30cm人工清除，不得超挖；开挖到位后及时施工混凝土垫层，随挖随浇，即垫层必须在见底后24小进内浇筑完成。无垫层坑底面积最大暴露面积不得大于200。基坑内所有垫层施工完成后，应及时绑扎底板钢筋、浇筑地下室底板。

5 监测工程概述

本工程基坑监测从围护结构施工开始，一直到地下室顶板完成。监测对象为基坑、临近建筑、河道堤坝、周边管线。根据监测数据分析，基坑土方全部开挖, 整体稳定性较好, 基坑侧壁无任何跑、冒、滴、漏现象, 基坑西侧、南侧建筑物最大沉降量为 26mm, 周边马路最大沉降量为 10 mm, 监测点水平位移数值也均在控制范围内。根据监测数据得出本基坑支护工程安全可靠，对周边环境无明显影响， 达到了预期效果。

6 结语

通过对张家港创业园商务中心基坑工程实践，对复杂周边环

境进行分析，采取针对性基坑支护技术措施，达到了良好效果，得到如下经验和总结。

6.1根据基坑开挖深度、地基土及周围环境条件, 选择经济而安

全的基坑设计方案，本工程采用型钢三轴搅拌墙经济合理、技术可行，切实保证了基坑的安全稳定性能。

6.2井管降水选用合理、有针对性，有效的控制了基坑地下水位，

由于三轴搅拌桩止水效果好，坑内降水未影响基坑外地下水位。

6.3根据时空效应原理，确定合理的开挖流程。通过多种手段缩短挖土时间，减小基坑无支撑工况和基底暴露的时间。

6.4对周边环境较为复杂的基坑工程，通过加强实行信息化施工，掌握实时监测数据，动态控制施工状态，在施工过程中及时调整设计参数和施工进程, 即按动态设计、信息化施工方法进行施工,起到了良好效果。信息化施工已经成为现代化施工不可或缺的手段，值得重视与应用。

参考文献:

[1] 行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）.1999.

[2] 国家标准《锚杆喷射混凝土支护规范》（GB50086-2001）.

[3] 《基坑土钉墙支护技术规程》（1997）.

[4] 《型钢水泥土搅拌墙技术规程》（JGJ/T199-2010）.