试析深基坑桩锚支护结构中帷幕的作用

摘要：本文根据对工程实例的分析研究，讨论了深基坑桩锚支护结构中帷幕的作用，资料翔实，有一定参考价值。

关键词：深基坑； 桩锚支护结构； 帷幕

中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：

１ 工程概况

甲、乙两个深基坑均位于郑州市郑东新区，两者相距约 ５００ ｍ，两个深基坑均采用上部土钉墙，下部桩锚的支护结构，其中甲基坑设置了帷幕，乙基坑没有设置帷幕，两个深基坑情况介绍见表 １。

２ 场地岩土工程条件

甲、乙两个基坑的场地均属黄河冲积平原郑州东部泛滥平原区，地貌单一． 两个场地的岩土工程勘察单位不同，在对土性的描述上有一定区别。

２．１ 甲基坑场地岩土工程条件

第 １ 层：杂填土，层底埋深 ０．７～１．０ m，层厚 ０．７～１．０ m．

第 ２ 层：粉土，层底埋深 ３．８～４．２ m，层厚 ２．８～３．３ m．

第 ３ 层：粉土夹粉质粘土，层底埋深 ６．５～７．９ m，层厚 ２．５～４．１ m．

第 ４ 层：粉土夹粉质粘土，层底埋深 １０．２～１１．５ m，层厚 ２．５～５．０ m．

第 ５ 层：粉质粘土夹粉土，层底埋深 １３．７～１５．６ m，层厚 ２．５～５．１ m． 地层呈褐灰色、灰黑色，软塑－可塑，有腥味，夹薄层粉土，湿，中密－密实，见较大白色贝类碎片．

第 ６ 层：粉砂，层底埋深 １６．３～１８．０ m，层厚 １．４～４．０ m．

第 ７ 层：细砂，层底埋深 ２５．６～３３．５ m，层厚 ９．９～１６．３ m．

第 ８ 层：粉质粘土夹粉土，层底埋深 ３３．５～３６．０ m，层厚 ２．０～７．７ m．地下水可分为潜水及承压水． 地下水主要赋存于约 ３３ m 以浅粉土、粉质粘土、粉砂、细砂层中，１３．７～１５．６ m 以浅的粉土、粉质粘土层为第一大含水层，属于潜水弱透水层；以下 ３３．０ m 左右深度范围内的粉砂、细砂层为第二大含水层，属于微承压透水层． 稳定水位在自然地面下 ７．５ m 左右．

２．２ 乙基坑场地岩土工程条件

第 １ 层：杂填土，层底埋深 ０．３～０．９ m，层厚 ０．３～０．９ m．

第 ２ 层：粉土，层底埋深 ０．７～２．７ m，层厚 ０．７～２．２ m．

第 ３ 层：粉砂，层底埋深 ３．８～５．７ m，层厚 ２．１～５．０ m．

第 ４ 层：粉质粘土，层底埋深 ４．７～７．０ m，层厚 ０．７～２．０ m．

第 ５ 层：粉土，层底埋深 ６．７～８．５ m，层厚 ０．６～２．５ m．

第 ６ 层：粉土，层底埋深 ８．４～１０．２ m，层厚 １．１～２．５ m．

第 ７ 层：粉质粘土，层底埋深 １３．３～１５．０ m，层厚 ３．０～４．７ m． 青灰色，可塑-硬塑，见黑色铁锰质斑点及锈色条纹，含蜗牛贝壳碎片，含姜石 ２％～４％，粒径 ２～８ mm，含少量腐殖质，有臭味，局部粉粒含量高，相变为夹薄层粉土，局部砂感强，相变为夹薄层粉砂，无摇振反应切面有光泽，干强度中等，韧性中等。

第 ７－１ 层：粉土，层底埋深 １０．５～１２．６ m，层厚 ０．５～２．１ m．

第 ８ 层：粉土，层底埋深 １５．１～１７．６ m，层厚 １．０～３．１ m．

第 ９ 层：粉砂，层底埋深 ２３．０～２７．２ m，层厚 ７．４～１２．０ m．含水层主要为 ３２ m 以上得粉土及粉砂、细砂层，场地内 １５．１～１７．６ m 以上地下水为第四系潜水，１５．１～１７．６ m到 ２８．０～３２．０ m 为第四系承压水． 地下水位埋深 １０．０～１１．７８ m 之间．

从以上可以看出：两个基坑在约 １３ m 至 １５ m 部位均为粉质黏土层，且厚度较大，位于地下水位以下。

３ 基坑支护结构概况

甲乙两个深基坑的支护设计单位不同，但都采用了当地通用的上部土钉墙、下部桩锚的支护结构，不同的是：甲基坑在护坡灌注桩之间设置了高压旋喷桩帷幕；乙基坑没有设置任何帷幕，桩间土用 １００ mm 厚钢筋混凝土面板进行处理。 两个基坑的支护结构见图 １、图 ２。 其中甲基坑的南、北、西三侧采用图 １ 支护结构，乙基坑的四周均采用了图 ２ 支护结构。

４ 施工情况介绍

４.１ 甲基坑施工情况概况

第 ２ 排锚索及以上、第 ４ 排锚索及以下锚索和桩间土处理施工过程中，除局部含水量较大，个别锚索孔有泥砂流出，绝大部分均正常。

第 ３ 排锚索施工较为困难，基坑四周土体含水量大，西侧边坡相对严重些，土方一开挖，马上就有水从侧壁渗出，但由于桩间土提前用高压旋喷桩进行了加固处理，基本没有出现从基坑侧壁流泥砂现象。 但锚索施工困难，泥砂从锚索孔流出，造成地面有一定沉降，基坑内象一个大泥浆坑，见图 ３。 支护结构完成后，整个坡面继续有水渗出，很多锚索位置有清水流出，见图 ４。

整个施工过程没有出现桩间土坍塌现象。

基坑开挖和支护结构施工结束，基坑附近路面没有出现明显裂缝，仅在锚索端部（距离基坑 ２０ 多米）的地表位置有细小的裂缝出现。

４．２ 乙基坑施工情况概况

第 ３ 排锚索及以上锚索和桩间土处理施工过程中，锚索施工基本正常，仅桩间土经常出现小范围的坍塌情况，及时采取填充砖块、混凝土块并编网喷射混凝土方法进行了处理。第 ３ 排锚索以下的桩间土处理相对困难，特别是基坑的东南角，土方一开挖，大量的泥砂从桩间流出，地面出现明显的沉陷和裂缝，且发展很快。 若继续发展，可能会造成严重的后果，只能马上回填土方。经过多天的研究，采取分层分段的高度和长度减小，开挖后立即向桩间填塞稻草等，然后施工钢筋混凝土面层，原来计划一层开挖和支护的高度，现在只能分多层，且坡顶继续变形。 支护结构完成后，再重新对坡顶道路进行注浆加固和重新铺设路面。

４．３ 两个基坑施工情况分析

两个基坑均是在 １３ m 左右的粉质粘土层上部出现了土体含水量大，甚至有明水流出的现象，可以判断为：粉质粘土层为相对隔水层，上部水向下渗透缓慢，基坑开挖后，水向基坑一侧水平流动，从而造成该部位支护结构施工困难，有水从侧壁渗出。 从施工过程和基坑完成后的情况看，甲基坑在该部位的水量和范围要大于乙基坑，可能是甲基坑附近市政管道漏水的原因，但由于甲基坑设置了高压旋喷桩帷幕，没有出现桩间土坍塌现象的发生，也没有对周围环境造成破坏。 乙基坑由于没有设置任何帷幕，虽然支护结构整体安全，但局部大量的桩间土流失造成坡顶路面破坏，影响工程进度，社会影响较大。

5结论

1）桩锚支护结构中的帷幕，不能单纯理解为绝对的止水作用，即基坑内降水，基坑外水位不下降或很少下降。 设置帷幕后，可以很好的防止桩间土大量脱落和桩间流泥砂，从而很好的减小支护结构和环境的变形。

2）在设置帷幕的桩锚支护结构中，若帷幕内外形成了水头差，锚索成孔时会造成流泥砂象，从而造成支护结构和周围环境的变形。

3）在桩锚支护结构中，土体含水量越大，锚索成孔过程对土体扰动就越明显，支护结构环境变形就越大。

4）在桩锚支护结构中，桩间土的处理也非常重要，在支护结构设计中应重视 。

5）在支护结构设计中，应考虑附近市政管网漏水的可能性 。

6）基坑开挖深度范围内有隔水层的深基坑，在支护结构设计中，要充分考虑隔水层对基坑支护结构施工的影响。

参考文献：

［１］ 中华人民共和国住房和城乡建设部. ＪＧＪ １２０－２０１２ 建筑基坑支护技术规程［Ｓ］. 北京：中国建筑工业出版社，２０１２.

［２］ 中华人民共和国住房和城乡建设部. ＧＢ ５００２１－２００１ 岩土工程勘察规范［Ｓ］. 北京：中国建筑工业出版社，２０１２.

［３］ 中华人民共和国住房和城乡建设部. ＧＢ ５０００７－２０１１ 建筑地基基础设计规范［Ｓ］. 北京：中国建筑工业出版社，２０１１.

［４］ 中华人民共和国住房和城乡建设部. ＧＢ ５０２０２－２００２ 建筑地基基础工程施工质量验收规范［Ｓ］. 北京：中国建筑工业出

版社，２００２.