深基坑降水支护方案浅析

摘要：深基坑支护是为了保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固、降排水等保护措施。深基坑支护施工工艺方法多种多样，本文案例支护方案根据工程的特点、周边环境、工期及投资的要求等方面考虑，采用水泥搅拌桩截水帷幕结合喷锚网的支护方案，具有技术安全可靠，经济合理、施工便利且极大缩短工期的特点，保证了建设项目的顺利完成。

Abstract： Deep foundation pit support refers to the protection measures to ensure the safety of underground structure construction and the surrounding environment of foundation pit. There are various construction processes of deep foundation pit support. In the case of this paper， according to the characteristics of the project， the surrounding environment， the construction period and the investment requirements， the support scheme of cement mixing pile water curtain and spray anchor net is adopted， which has features of reliable techniques， reasonable cost， easy construction and can greatly shorten the construction period， thus ensuring the smooth completion of the project.

关键词：深基坑；搅拌桩；喷锚网

Key words： deep foundation pit；mixing pile；spray anchor net

中图分类号：TV551.4+1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）03-0138-02

0 引言

深基坑支护是一个复杂的系统工程。因其影响制约因素较多，故其支护方案也具有多属性，选择一个科学合理的支护方案是深基坑工程成败的关键。针对选择的水泥搅拌桩截水帷幕结合喷锚网的支护方案，结合工程实际，从支护方案选择、施工工艺及特点、施工注意事项等方面进行粗浅的分析。

1 工程地质条件概况

某基坑的开挖总长度约139m，开挖深度在自然地面以下7m，属较大规模的深基坑，基坑北侧紧挨着新建市政主干道，其余三面有较宽放坡空间。

根据地勘资料，基坑开挖深度内的上层土质为珊瑚碎屑层，由珊瑚碎屑和珊瑚砂组成，粒径1-10mm为主，局部有40-50cm的珊瑚礁块，压缩模量为Es=10MPa，直剪指标：c=3kPa、内摩擦角为26度，层厚约2.5m；下层地质为淤泥混珊瑚碎屑层，珊瑚碎屑含量变化较大，在30%-60%之间，压缩模量为Es=3MPa，直剪指标：c=3kPa、内摩擦角为10度，渗透系数K=0.2cm/s，层厚约12m。地下水为孔隙潜水，埋深1至1.5m，地下水位变化约1m。调节池基底标高为-7m，边坡最大临空面为7m，结构位于地下水位以下，基坑开挖后必须进行降水才能作业。

按勘察报告建议值并结合经验采用，主要土层的力学参数如表1所示。

2 基坑平面图

基坑平面图，如图1。

3 施工方案分析

基坑土方开挖一侧毗邻公路，该侧开挖后临空面达7m，其他三侧临空面在4m左右。由于开挖深度较深（达-7m），地下土质水渗透系数K=0.2cm/s，且该层土为软弱土层，在基坑开挖、降水过程中，造成周围地下土层失水和水土流失而导致地面下陷。

3.1 支护方式选择

为了控制公路（含管线）在施工过程中出现较大的下陷，故在支护方案中，考虑公路一侧加设双排深层水泥搅拌桩，采用二级放坡挂网喷射砼支护结构，以减少土方开挖带来水土流失对公路的影响。基于节约成本和安全风险的考虑，其余三面基坑开挖，直接采用放坡挂网喷射砼支护结构。即便局部出现边坡塌滑，也不会造成大的影响。如图2。

3.2 降水方式选择

降水方式采用大型井点为保证基坑施工的安全及地下室地基换填处理的施工，坑内采用大口径钢筋笼降水井结合明水明排方式降水；降水设备选用真空泵、自吸泵和污水泵。施工过程中，同步采取加强沉降观测、地下水位观测，相应调整降水措施，有效地控制维护支护结构变形和坑外地面沉降。

4 施工工艺控制

4.1 水泥搅拌桩施工

①水泥搅拌桩选用水泥掺入比为16%，水灰比为0.45-0.5，湿法施工；②水泥搅拌桩使用的水泥浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌和的水泥浆在初凝前用完；③水泥土28天无侧限抗压强度不低于5.0MPa。施工允许偏差：桩位20mm，垂直度0.5%，且当搅拌头下沉到设计深度时，应再次检查并调整机械的垂直度；④养护时间一般约为5～7天；⑤喷水泥浆时的提升或下沉速度不大于2m/mim；⑥相邻桩的施工时间间隔不大于10小时。

4.2 钢花管锚杆施工

锚管采用钢花管（？I48×3.0），锚管上沿长度方向每600预留一个？I6溢浆孔，两面对开，每个溢浆孔位置上方焊∠25×25角钢倒刺，与轴线成45度角，长度≥35mm。锚管采取自进式和钻孔成孔施工方式，通过锚管向地层中注入纯水泥浆，水灰比0.45。水泥采用P.C32.5普通硅酸盐水泥，可适当加早强型减水剂。锚管施工与土方开挖施工交叉分层施工。如图3。

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4.3 喷射混凝土工程施工参数及技术要求

①坡面挂钢筋网规格为？准6.5@200×200，用钢花管将钢筋网固定牢固连成整体；②喷射前，应对机械设备、风、水管路和电进行全部检查并试运行；③喷射配合比为水泥：砂：石子=l：2：2.5的C20细石砼，水泥采用P.C32.5水泥；④喷射细石砼的顺序应自下而上，喷头与受喷面垂直距离控制在0.6-1.0m范围内，射流方向垂直指向喷射面；⑤为保证施工时喷射砼厚度达到规定值，可在坡面上设置钢筋标志，在钢筋上标示需要喷射砼的厚度；⑥若在边坡渗水的情况下，为保证喷射混凝土施工质量及止水效果，可以适当加大喷射混凝土速凝剂量；⑦喷射混凝土在每一层、每一段之间的施工搭接之前，将搭接处泥土等杂质清除，在喷射前用水润湿，确保喷射混凝土质量，不发生渗漏水现象；⑧喷射混凝土终凝后2小时，应根据气候条件，采用喷水养护3-7天。

4.4 基坑降排水技术要求

①为保证基坑施工的安全及地下室地基换填处理的施工，坑内采用大口径钢筋笼降水井结合明水明排方式降水，降水设备选用真空泵、自吸泵和污水泵；②降水井施工、疏干、排水工作必须提前进行，且应保持连续供电；③降水后基坑水位控制低于基坑底0.5m；④滤网形状宜采用圆形、亚圆形，网眼0.5-2cm；⑤井点降水应经常检查，其出水规律应“先大后小，先浑后清”，若出现异常，及时进行检查；⑥严禁过量抽降地下水，以免对周边产生不利影响，全过程监测地下水变化；⑦明水可根据地形情况、场地条件，在坑顶和坑底四周设置排（截）水沟进行疏排，排（截）水沟截面净空尺寸300×300mm，红砖浆砌，M5水泥砂浆抹面，按3%坡率流入沉淀池，统一排入市政排水系统。

4.5 其他措施要求

为确保基坑安全，施工期间，按要求进行基坑支护的监测和毗邻道路沉降及位移监测，及时准确掌握了基坑引起的变化情况。

5 结语

支护方案中的水泥搅拌桩作为截水帷幕主要是在基坑降水时拦截公路一侧的地下水，防止公路因地下土层失水，导致路面及管线下陷过大而影响使用功能和安全要求。实际施工中，基坑开挖降水后，路面还是受到影响，发生了下陷（详见图4）。究其原因，一是水泥搅拌桩为单侧截水，基坑降水后，公路一侧的地下水从基坑AB侧和CD侧渗透到基坑，导致公路一侧地下水位下降；二是公路一侧基本为回填土，土质不均匀，水泥搅拌桩施工困难，不易保证桩的完整性和质量，截水效果与预期效果差异较大。

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参考文献：

[1]JGJ120-2012，建筑基坑支护技术规程[S].

[2]GB50007-2002，建筑地基基础设计规范[S].

[3]JGJ79-2002，建筑地基处理技术规范[S].

[4]陈肇元，等编著.土钉支护在深基坑工程中的应用[M].中国建筑工业出版社，1997.

[5]孙家齐，等编著.工程地质[M].三版.武汉理工大学出版社.