紧邻管桩基础深基坑支护设计与施工探析

摘 要：本文主要选取某基坑施工工程作为辅助讲解例子，介绍在紧邻管桩基础上实行深基坑支护设计内容。在施工过程中将地质条件、施工场地环境情况等因素进行综合考虑，决定挡土结构选用钻孔灌注桩，并且在基坑中添加2道内支撑，内支撑施加了适当预应力以获得良好支护作用。介绍了在施工过程中遇到的施工及技术问题，并针对具体问题提出了适合的解决措施。

关键词：基坑施工；地质条件；施工技术

中图分类号：TU46 文献标识码：A

1 某工程情况分析

本文选取某市三级修库基坑工程作为例子进行介绍深基坑支护工程的施工方法以及施工相关技术，该工程是为了安装相关设备装置而开设的。本基坑由十八个不相连的基坑构成，其临近修库管桩，每个基坑布置呈矩形形状，各基坑形状基本一样，无太大差异。基坑侧壁结构与管桩基础承台结构相距不超过1.5m，因此操作空间比较小。而管桩施工工程对于变形情况的要求相对来说比较严格。基坑另外一面是已竣工的架车机基础结构，对于变形控制工作要求比较严格；基坑深度设计为7.0m。

2 该工程所处地区地质情况

本基坑工程地处冲积平原地区，这里地形开阔、地面平坦，只有部分地面出现起伏情况，大部分都是平地。结合地质勘察相关数据资料，基坑施工过程中影响地层依次可分为：素填土地层、淤泥地层、粉质粘土地层以及泥质粉砂岩地层；施工基坑底层深入淤泥层。根据水文调查详细资料和原有地质资料信息，发现计划施工的场地中浅层地下水质类型为孔隙性潜水，其主要储存于淤泥质土和浅层填土内，通过地表水以及大气降水进行补充；因此，地下水也会伴随不同季节变化而出现改变。水位距现地面大概为1m距离，承压水所处位置较深，所以其对该基坑工程施工影响不大。

3 分析基坑支护处理

3.1 项目特征以及在施工过程中遇到的困难

针对该施工项目施工现场环境、施工地质情况以及基坑基本情况（如深度、宽度和形状等）进行综合考虑，可以得出以下四点特征：

①该基坑位置位于已完工的机车修库中，测量顶板与地面两者间的距离未超过12m，所以施工场地非常狭窄，并且每个基坑大小都是不完全相同的。②观察发现基坑坑底位于淤泥质土层，地质条件相对比较复杂，加上地层会发生改变，储存有大量地下水。③架车机基础的一面靠近基坑工程，其对变形要求相当严格；修库管桩基础工程的一面临近即将施工的基坑工程，管桩对于变形情况的控制也很严格。④施工时间非常短，加上施工工程位于建筑物中，不能采用大型机械进行大范围施工操作。

3.2 基坑支护设计

钻孔灌注桩结合内部支撑效果或（地下连续墙体+内部支撑效果方案），比较适合应用在变形控制效果较为严格的基坑支护中施工；但另一方面，由于采用修建地下连续墙体所需成本比较高、施工时间较长以及操作步骤繁多等不利因素，所以施工方选择了钻孔灌注桩结合内支撑的施工方案。

由于现场施工场地狭小，不能采用大型灌注桩，因此该场地只能选择小型或中型灌注桩，除此之外还要在施工中重视控制好其对管桩产生的变形情况。经过精确计算相关数据，决定在靠近管桩基础一面设置钻孔灌注桩类型为：直径800mm，间隔距离为900mm；其余面采用钻孔灌注桩：直径为600mm，间隔距离800mm。并且在管桩顶部设置一道冠梁结构，采用钢筋混凝土材料制作成压顶梁，其设置在距离地面以下大约1.0m的位置，目的是为了缩短桩长，降低对地面施工操作造成的不良影响；另外，该基坑工程完工时间较短，还需要增加预应力帮助有效控制变形情况发生。因此，内支撑类型应采用钢管内支撑，采用圆钢管（直径为500mm）。

施工加固方面有两个施工方案：方案A：设置一道支撑，位于冠梁层，在此基础上对坑底进行加固；方案B：设置二道支撑位于离地面约为4.0m位置，不进行坑底加固施工。根据施工工程试算情况，对比A、B两个方案得出：方案A出现变形情况与变形警戒值非常接近，而方案B在施工过程中发生变形情况非常严重，已经超过了警戒数值。因此，经过对比分析决定采用方案A，并在支护桩位置增加第二道支撑，增强支撑力量。鉴于本施工现场储存有的地下水主要位于填土层浅部，而淤泥层透水能力不佳，所以在进行止水措施施工中决定采用旋喷桩，施工位置为各支护桩之间，一方面能帮助止水，另一方还能起到挡土作用。

4 项目施工及完成情况

问题一：深挖基坑过程中，首先对基坑底部旋喷桩工程进行加固处理，并对围护桩进行施工，但因旋喷桩产生的压力通常都大于15MPa，因此对周围土体产生严重干扰。初步解决：采用间隔施工方式，巩固抽条。经过监测发现，施工操作对管桩产生的干扰力仍比较严重，甚至出现超过20mm的深层水平位移，不利于管桩工程。优化方案：增设应力释放孔，增设位置为管桩侧围护桩和旋喷桩中间，孔与孔之间相互间隔，有效解决了上述问题，减小施工对土体产生的不良影响。

问题二：管桩侧面与管桩承台结构相距最短距离为1.43m，能提供给施工人员的操作范围很小。解决：做好围护桩防水工作，将围护桩结构和主体墙结构共同浇筑，尽可能提供多的施工场地，施工效果良。

问题三：基坑施工中，按照工程需要增设了预应力帮助获得良好支撑效果，获得效果与预期效果基本相同；由于出现某些位置深层水平位移数值大于规定值，原因是缺少预应力，导致支撑无法有效控制桩体结构位移情况。解决：将静态增设预应力方案转变为根据监测数据进行动态调整的施工方案。

问题四：施工操作场地不足，若选择人工开挖基坑，所需时间较长，耽误施工进度。解决措施：借鉴隧道施工中采用的台阶法，分两级台阶进行施工挖掘，选择小型挖掘机，加快了施工速度，保证了工程能顺利竣工。

结语

综上所述，在进行基坑工程施工时，依据施工现场的地形、地貌因素以及地质情况，选择了桩撑支护施工方法，然后再根据施工详细情况进行适当调整，很好的控制了基坑工程四周的水平位移、竖向位移等变形情况。施工人员在实际工作中，针对遇到的难题结合施工现场条件进行综合分析，有效解决了操作中发现的难题，最终安全、顺利的完成了该基坑工程的施工。通过本文介绍施工中所遇到的问题及操作、解决经验，希望能给相关基坑工程提供一些有用的参考。

参考文献

[1]钱文忠.高层建筑大型深基坑支护设计与施工[J].科技创新导报，2008（20）：91-92.

[2]韦继友.建筑工程深基坑支护技术探讨[J].现代商贸工业，2010（21）：367-368.

[3]赵建雄.紧邻管桩基础深基坑支护设计与施工[J].建筑工程，2011（4）：133-134.