深基坑施工要点研究

摘要：随着高层建筑的兴起与普及，深基坑工程越来越多。近年来，随着大批的高层和超高层建筑的建设，开发商为提高建筑用地率，加之国家有关规范对基础埋置深度和人防工程的要求，多层、高层、超高层建筑地下室的设计必不可少，因此对于深基坑的施工提出了很高的要求。本文在此以某工程为例，对于深基坑工程施工的几个要点做了一定的研究。

关键词：深基坑；施工；支护

Abstract: With the rise of high-rise buildings and the popularization, more and more deep excavation. In recent years, with the construction of a large number of high-rise and super high-rise buildings, the developers to improve the rate of land for construction, requirements and relevant national specifications of embedded depth of foundation and the civil air defence engineering, essential for design of basement multilayer, high-rise, super high-rise building, so for the construction of deep foundation pit put forward a very high request. This article takes a project as an example, to do some research for several key problems in construction of deep foundation pit.

Key words: deep foundation pit support; construction;

中图分类号：TU74

工程概况

本工程为某单位的办公楼，地下室有2层，基坑东西长约99.2 m，南北宽约41.5 m，工程占地面积仅4560 m2，基坑面积占其84％ ，约3840m2 。由于地处老城区，施工作业场地狭小，开挖深度5.25m～9.75 m。基坑周边环境复杂，东距居民小巷最近2.08 m、小巷东侧商住楼8 m；南距综合楼9.1 m；西距另一小区A栋10.7 m；北距繁华的大马路人行道围墙不足4 m。基坑周边管线众多，且距离较近。

基坑开挖土层从上到下为：①杂填土，②粘土、粉质粘土，③粉质粘土，④ 粉质粘土夹粉土；厚度(m)分另U为2．4～5．4，1.0～4.2，4.3～9.6，4.1～9.5；层底标高(m)分别为一0.77～-2.35，一2.73～-3.9，一8.68～-13.02，一7.49 ～-24.62；稳定地下水位位于地面下1.3 m，地下含水量较为丰富。

支护体系的确定

由于周边建筑密集，无法采用施工相对方便的预应力土层锚杆，本工程采用柱列式排桩与混凝土桁架混凝土内支撑挡土，双排搅拌桩止水。挡土排桩为桩径大直径800mm的钻孔灌注桩，排桩设置桩顶环梁和腰梁各1道。由于基坑较深较长，初步设计为2层钢筋混凝土水平桁架式对撑，后考虑挖土等施工开展将更为困难，修正为基坑中部的第2层对撑取消，仅基坑四角保留2层桁架角撑。

三、土方开挖与换撑措施

1、土方开挖

由于结构设计基础设有纵横各2条后浇带，基础被后浇带分成数块。后浇带位置示意见图1，基坑分3层挖土，并采取分东、西、中3段施工措施。基坑先采用机械开挖，剩余30cm之后进行人工开挖，开挖到指定深度后，立即分块浇好混凝土垫层和底板，这对防止地基土的扰动，尽早约束支护结构的水平位移，减少坑底土的回弹十分有利。

2、换撑措施

拆除支撑前必须有可靠的换撑措施，本工程利用地下室主体结构，以方便施工并降低造价，即用地下2层底板与顶板分别作为第l，2次换撑，其C30混凝土浇至围护排桩边，且混凝土浇过相邻两桩空隙中心线，混凝土强度达到C25后，方能分别拆除第2，1道支撑。第2次换撑前，回填土分层夯实，作为换撑体系的重要一环以有效减少基坑侧壁位移。

后浇带换撑采用工字钢作为传力杆，每根梁处放置1根，梁间的板内工字钢间距约2 m。工字钢能立即承受荷载，是联系基础各分块混凝土的可靠保证。四、深基坑降排水方案的选择与注意措施

为减少对周围环境造成不利影响及场地狭小的关系，施工不能采用坑外降水，而在挡土排桩外设深层搅拌桩作为截水帷幕。止水桩为 8O0双排双轴深层搅拌桩，桩顶标高均为一1．80 m，桩间、排间互相搭接200mm，止水搅拌桩与钻孔灌注桩留空200 mm。为深层搅拌桩与钻孔灌注桩在施工中因位置靠近，优先保证深层搅拌桩的连续施工，以保证搅拌桩的良好搭接，避免形成水泥初凝后的搭接，这是确保止水帷幕的质量关键所在。坑内拟采用管井降水，后因截水帷幕效果较好，坑内管井降水设施未启用，采用坑内集水井明排水，分层开挖，随挖随排。 1、止水降水措施一般有井点降水、帷幕止水防砂、坑内降水等。井点降水是普通采用的 经济 而有效的降水 方法 。但针对本场地的工程地质特点，在基坑开挖施工前，应先进行坑内降水，因此从施工安全技术、确保工期和工程质量等方面综合比较 分析 ，宜采用悬挂式深搅桩止水帷幕（帷幕悬在透水层中）与坑内井点降水联合方案。

由于整理坑降水后，不可避免地造成基坑周围地下水位的下降，从而使基坑周边地面原有建筑物和地下构筑物因不均匀沉降而受到不同程度的损伤。为了减少以上影响或损伤，应在基坑与要保护的建（构）筑物之间采取回灌措施，根据本基坑的地层特点，回灌措施采用坑外回灌井，此外为了解地下水位变化，及时调整回灌水量，还应在基坑周围设置水位观测井。

2、降水过程中应注意的问题及应对措施

(1)为防止降水引起临近建筑物及路面、管线出现过大沉降，在降水井点管与建筑物、管线、路面间设置了回灌井点，持续用清水回灌，补充该处的地下水，使降水井点的影响半径不超过回灌井点的范围，使地下水保持基本不变。

(2)冬期施工时，在井点联结总管上覆盖上保温材料以防止管道被冻坏。

(3)井点管应保持连续抽水，并设备用电源，以避免泥渣沉淀总管相连。

(4)夏季施工时，由于连遭暴雨，边坡产生流砂、坍方、坑内严面用重积水现象，工程采用如下应急预案：用塑料薄膜在下雨前将边坡覆盖保护好，并备好足够的抽水设备(潜水泵、泥浆泵、水泵、电箱)及人员，及时将雨水排出坑外；及时清理排水明沟及沉淀池内的淤泥。由于措施得力，基坑未出现开挖坡面大面积坍方现象。

(5)降水过程中个别井点管不能正常工作，经检查后发现井点管下部的滤管没有绑扎好，重新绑扎后该井点管恢复正常工作。

(6)降水过程中个别机组抽水量过小，经检查后发现是管路的密封性不好，有漏气现象，重新安装后该机组恢复正常工作。

安全监测

为保证基坑与周围建筑及设施的安全，基坑施工过程中加强了监控工作，在基坑开挖前一星期开始观测，地下室施工结束回填土夯实后继续观测两星期，以下是部分监测结果。

1、排桩水平位移观测

排桩水平位移监测不仅是监控基坑稳定的重要工作内容，也是保证周边环境安全的重要一环。各测斜孔观测值变化趋势基本相同，均为向基坑偏斜，观测值在近孔处附近最大，以变化值较大的观测孔CX1，CX4，CX5，CX6的近孔口1m处观测累加值为例，随着基坑土体的开挖至设计标高，测量累计值增加迅速，挖土停止后一段时间，位移还在增长，略超过位移报警值30 mm，随着基础地板混凝土的分区浇筑位移趋于稳定，拆除基坑四角第2层支撑后，位移略有增加，达到整个监测过程的最大位移37．45mm，但尚少于设计容许的位移限值50 mm；至7月中旬基坑第2层地下室回填土完成，第2层地下室顶板混凝土强度的增长，位移稳定减少，到8月初第l层支撑拆除，位移稍有增加；随着，位移又趋减。可见，及时做好坑底垫层和分区浇筑地下室地板，尽可能缩短基坑开挖后的暴露时间，对减少基坑土壁侧移具有关键意义。

2、基坑外水位变化观测

若基坑截水帷幕施工质量不良，发生渗漏，基坑外水位下降过多过快，有可能危及周边建筑及设施，正值表示水位降低，反之为水位升高，可以看出，本基坑外水位变化与累计变化都不大，这对减少因基坑施工造成周边建筑及设施的沉降很有利，这也反映止水帷幕效果较好，施工中拟定的技术措施得到了很好的落实。

3、周边建筑及设施沉降观测

为监控基坑施工对周边建筑与设施的影响，在排桩顶环梁、周边建筑及设施设置沉降观测点，由于观测点与观测次数较多，可以看出，在基坑开挖期间沉降增加较快，至地下室底板浇筑完成，沉降趋于稳定，各测点在观测差异沉降不大，和基坑外水位变化不大的观测结果可以相互印证。

参考文献：

【1】赵志缙,应惠清主编.《深其坑工程设计施工手册》[M].

【2】刘俊岩.深基坑工程.北京：中国建筑工业出版社，2001