摘要：根據(jù)某大型工程的地質(zhì)以及水文地質(zhì)特點(diǎn)，對(duì)基坑工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，指出了適用于該工程地質(zhì)特點(diǎn)的基坑設(shè)計(jì)以及監(jiān)測(cè)方案，進(jìn)而給出了該基坑的施工步驟和施工要點(diǎn)，并采用理正三維深基坑軟件驗(yàn)證了基坑的穩(wěn)定性。
　　關(guān)鍵詞：基坑設(shè)計(jì)；地質(zhì)條件；基坑監(jiān)測(cè)
　　1 工程概況
　　本工程的主體建筑為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，設(shè)有一層地下室，本次設(shè)計(jì)共包括2個(gè)基坑，基坑開(kāi)挖深度約4.50m。場(chǎng)地大部區(qū)域已基本填土整平，場(chǎng)地內(nèi)大部分區(qū)域內(nèi)未發(fā)現(xiàn)影響建筑物設(shè)計(jì)、施工的地下管線，僅在場(chǎng)地A1-A2基坑南面靠近博愛(ài)路地段分布有市政管線，與基坑的距離較遠(yuǎn)（超過(guò)30m）。
　　2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)特征
　　2.1工程地質(zhì)特征
　　擬建場(chǎng)地位于某沖積平原，微地貌單元為剝蝕殘丘及間洼地。本期場(chǎng)地勘察區(qū)域中大部區(qū)域已基本填土整平，地面標(biāo)高介于3.99～4.81m。于E3、E4、C3、C4、住宅樓建設(shè)場(chǎng)地尚未開(kāi)挖整平，地面標(biāo)高介于5.18～24.10m。場(chǎng)地內(nèi)巖土層主要包括：人工填土層（Qml）、海陸交互相沉積層（Qmc）(包含粘土、淤泥、淤泥質(zhì)粗砂、粉質(zhì)粘土)、沖洪積層（Qal＋pl）（包含粉砂、粗砂）、殘積層（Qel）（包含砂質(zhì)粘性土）、基巖風(fēng)化層帶（r52（3））。另外，該場(chǎng)地下?tīng)罨鶐r為燕山期侵入的花崗巖體。
　　2.2水文地質(zhì)特征
　　本場(chǎng)地中部有三個(gè)魚塘，一條小溝渠沿場(chǎng)地中央及北側(cè)通過(guò)，溝內(nèi)常年流水，水量不大。場(chǎng)地地基土中粘土、淤泥、粉砂、粉質(zhì)粘土、殘積砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化巖、微風(fēng)化巖均為弱透水性，淤泥質(zhì)粗砂、強(qiáng)、中風(fēng)化巖為中等透水層，沖洪積粗砂為強(qiáng)透水層。場(chǎng)地地下水類型主要為空隙型潛水及基巖裂隙水，按其性質(zhì)及賦存方式不同可分為第四系孔隙水含水層和基巖風(fēng)化裂隙水含水層。勘察期間在B區(qū)測(cè)得場(chǎng)地地下水埋藏較淺，介于0.00～1.70m之間，在ZK7、在ZK94、在ZK144、在ZK146孔位置終孔后有承壓水涌出地表現(xiàn)象。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021－2001）有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：判定場(chǎng)地地表水、地下水對(duì)砼結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。
　　3 基坑設(shè)計(jì)
　　3.1基坑設(shè)計(jì)參數(shù)
　　
　　表1基坑支護(hù)巖土設(shè)計(jì)參數(shù)

　　（1）基坑支護(hù)設(shè)計(jì)原則：
　　1、基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)，其基坑側(cè)壁重要性系數(shù)γ0=1.0；
　　2、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)平面布置應(yīng)滿足地下室基礎(chǔ)及外墻尺寸、規(guī)范允許變形、施工誤差及施工作業(yè)面要求；
　　3、基坑側(cè)壁整體穩(wěn)定安全系數(shù)要求不小于1.30；
　　4、施工階段基坑最大變形控制在30mm以內(nèi)。
　　（2）支護(hù)設(shè)計(jì)方案：綜合考慮基坑的開(kāi)挖深度、場(chǎng)地地形地質(zhì)情況和周邊環(huán)境等情況,本基坑主要采用水泥攪拌樁+微型鋼管灌注樁+噴錨支護(hù)型式。
　　3.3基坑三維計(jì)算
　　采用理正深基坑軟件FSPW-4.2進(jìn)行基坑三維計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，A1-A2基坑整體穩(wěn)定安全系數(shù)為1.429，E3-C3-E4-C4基坑整體穩(wěn)定安全系數(shù)為1.304，設(shè)計(jì)方案可以滿足要求。在第4步開(kāi)挖結(jié)束后得到的位移全部小于規(guī)范要求2.5%H，可以認(rèn)為基坑設(shè)計(jì)是安全可靠的。其中E3-C3-E4-C4基坑計(jì)算到支護(hù)長(zhǎng)度如支護(hù)斷面圖所示。
　　
　　圖l支護(hù)樁支護(hù)剖面示意圖
　　4 施工要點(diǎn)及主要技術(shù)措施
　　施工應(yīng)根據(jù)本工程特點(diǎn)，工程及水文地質(zhì)條件，環(huán)境情況及工期要求，在確保安全經(jīng)濟(jì)的前提下，編制科學(xué)、合理的施工組織設(shè)計(jì)。應(yīng)充分利用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量信息指導(dǎo)施工，嚴(yán)格施工程序，不得任意省略。
　　4.1總體施工要求
　　1、支護(hù)結(jié)構(gòu)施工前，應(yīng)再次仔細(xì)查明場(chǎng)地周邊管線和建筑物情況，進(jìn)行記錄和拍照。
　　2、施工過(guò)程必須做好坡頂截水和坑內(nèi)排水措施，基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后及時(shí)澆筑墊層砼。
　　3、基坑坡頂2m范圍內(nèi)禁止堆載；坡頂2m以外地面荷載q≤15kPa。
　　4、材料的材質(zhì)及強(qiáng)度要求：（1）混凝土強(qiáng)度等級(jí)：①坡面噴射砼：C20；②其它砼：C30；一般情況下，主筋砼保護(hù)層厚度20；（2）鋼筋：直徑d＜12mm的采用HPB235鋼筋（φ），直徑d≥12mm的采用HRB335鋼筋（φ），材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；（3）水泥:采用32.5R普硅酸鹽水泥。
　　4.2攪拌樁和微型鋼管灌注樁的施工要點(diǎn)
　　（1）攪拌樁為φ500@350，采用32.5R普通硅酸鹽水泥，水灰比0.5～0.55，水泥摻入量15%。（2）攪拌樁要求達(dá)到設(shè)計(jì)深度或攪拌樁機(jī)攪不動(dòng)為止。樁位偏差不得超過(guò)50mm，攪拌樁的垂直度偏差不得超過(guò)1%。必須保證樁與樁之間的搭接質(zhì)量，相鄰樁施工間歇時(shí)間不應(yīng)超過(guò)24h，否則采用加樁或注漿處理。（3）對(duì)于局部攪拌樁無(wú)法施工或因地質(zhì)等原因施工質(zhì)量無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求的位置，可以采用同直徑同間距的旋噴樁進(jìn)行代替或加固處理。（4）微型鋼管灌注樁成孔直徑為150，樁位偏差不得超過(guò)25mm，垂直度偏差不得超過(guò)1％。（5）鋼管采用直徑φ114，壁厚δ為3.0的焊接鋼管，焊接位置的強(qiáng)度不得小于鋼管自身強(qiáng)度。（6）微型鋼管灌注樁的注漿體采用M20水泥砂漿或純水泥漿，注漿前必須進(jìn)行清孔。（7）為保證攪拌樁的整體性，在樁頂設(shè)置厚200的鋼筋砼板，板內(nèi)縱筋與鋼管樁的鋼管焊接.(8)必須在攪拌樁樁身單軸無(wú)側(cè)向抗壓強(qiáng)度不小于0.40MPa和微型鋼管灌注樁注漿體單軸無(wú)側(cè)向抗壓強(qiáng)度不小于15MPa后方可進(jìn)行土方開(kāi)挖。(9)在A1-A2基坑的坑內(nèi)設(shè)置6個(gè)φ800降水井，降水井深度要求穿透砂層，在攪拌樁施工完成，土方開(kāi)挖前進(jìn)行降水試驗(yàn)，降水期間，同時(shí)對(duì)基坑內(nèi)外水位變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以檢驗(yàn)攪拌樁止水帷幕的止水效果，需在基坑止水效果滿足要求后方可進(jìn)行土方開(kāi)挖，否則需進(jìn)行處理。
　　4.3噴錨的施工要點(diǎn)
　　施工方法：邊坡開(kāi)挖→初噴→施工注漿花管→注漿→網(wǎng)筋加強(qiáng)筋制作→復(fù)噴。
　　1、挖土的注意事項(xiàng)：（1）上層噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，方可開(kāi)挖下層土方及下層土釘施工。（2）基坑開(kāi)挖應(yīng)自上而下進(jìn)行，每層土釘為一個(gè)開(kāi)挖層，每層開(kāi)挖深度應(yīng)在該層土釘下0.3m范圍內(nèi),及時(shí)支護(hù)、嚴(yán)禁超挖。（3）基坑開(kāi)挖必須采用分段開(kāi)挖,分段開(kāi)挖長(zhǎng)度不得超過(guò)15m。
　　2、噴射混凝土的注意事項(xiàng)：（1）噴射混凝土作業(yè)應(yīng)分段分片依次進(jìn)行，同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上。（2）噴射時(shí)，噴頭應(yīng)盡量與受噴面垂直，距離宜為0.6～1.2m。（3）在土釘部位，應(yīng)先噴土釘下方，再噴土釘上方。（4）噴射時(shí)應(yīng)控制好水灰比，保持混凝土表面平整、濕潤(rùn)光澤。
　　3、鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)的注意事項(xiàng)：（1）鋼筋網(wǎng)應(yīng)與土釘和其它錨固裝置連接牢固，噴射混凝土?xí)r鋼筋網(wǎng)不得晃動(dòng)。（2）鋼筋網(wǎng)應(yīng)在土釘及預(yù)應(yīng)力土釘安放后鋪設(shè)，鋼筋與坡面的間隙不宜小于20mm。
　　4、注漿花管施工的注意事項(xiàng)：（1）注漿花管采用φ48δ3.0焊接鋼管，采用擊入式施工。鋼管接長(zhǎng)采用25cm的3φ16雙面綁焊。（2）鋼管入土端(1/3～1/2)花管長(zhǎng)度范圍內(nèi)設(shè)注漿孔，倒刺全長(zhǎng)設(shè)置，若不返漿則水泥用量不小于20kg/m。（3）鋼管端部的螺絲接頭為可選項(xiàng)，也可不設(shè)螺絲接頭而采用焊接接頭。
　　4.4基坑開(kāi)挖
　　由于場(chǎng)地地質(zhì)條件差,施工期間基坑維護(hù)止水，確保基坑的穩(wěn)定至關(guān)重要。(1)基坑降排水，為了確保基坑穩(wěn)定，便于基坑開(kāi)挖和主體機(jī)構(gòu)的澆筑，應(yīng)認(rèn)真作好基坑內(nèi)地下水和施工廢水的降排水工作。根據(jù)實(shí)際情況在基坑內(nèi)設(shè)置降水井點(diǎn)或排水溝，集水井，要求主體結(jié)構(gòu)施工中地下水位降至基底下1.0~2.0m。（2）基坑開(kāi)挖引起流砂、涌土或坑底隆起失穩(wěn)時(shí)，應(yīng)立即停止基坑內(nèi)降水或挖土，進(jìn)行堆料反壓，周圍環(huán)境允許時(shí)，也可配合坑外降水。(3)基坑開(kāi)挖應(yīng)注意基坑縱向的邊坡穩(wěn)定，必要時(shí)可采取跳槽方式進(jìn)行。(4)基坑開(kāi)挖和主體結(jié)構(gòu)施工期間，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求控制基坑周圍一定范圍內(nèi)的施工安全。(5)施工期間基坑周圍地表沉降應(yīng)控制在30mm以內(nèi)。
　　5 基坑監(jiān)測(cè)
　　根據(jù)本工程的特點(diǎn)和周圍環(huán)境的情況以及基坑規(guī)范要求，本工程需對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)深層側(cè)向位移（測(cè)斜）、基坑頂沉降和位移、基坑周邊地面和管線沉降、地下水位等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本基坑采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工原則，基坑施工過(guò)程中，必須委托有資質(zhì)的第三方單位進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果必須及時(shí)反饋，根據(jù)對(duì)信息的分析，對(duì)基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系變形及穩(wěn)定性加以評(píng)價(jià)，并預(yù)測(cè)進(jìn)一步挖土施工后導(dǎo)致的變形與穩(wěn)定狀態(tài)的發(fā)展，以制定進(jìn)一步施工策略，實(shí)現(xiàn)信息化施工。
　　本工程采取監(jiān)測(cè)頻率為：各項(xiàng)目在基坑開(kāi)挖前測(cè)初值；在開(kāi)挖急劇卸載階段，測(cè)量間隔不大于3天；一般情況下5～10天測(cè)量1次；主體結(jié)構(gòu)施工期間10～20天測(cè)量1次。當(dāng)變形超過(guò)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或場(chǎng)地條件變化較大時(shí)，應(yīng)加密觀測(cè)；當(dāng)大雨、暴雨或基坑邊載條件改變時(shí)應(yīng)及時(shí)監(jiān)測(cè)；當(dāng)有危險(xiǎn)事故征兆時(shí)，應(yīng)連續(xù)觀測(cè)。監(jiān)測(cè)預(yù)警值為（1）深層側(cè)向位移：最大值取50mm，預(yù)警值35mm，每天發(fā)展不超過(guò)5mm；（2）基坑頂沉降和位移：最大值取50mm，預(yù)警值35mm，每天發(fā)展不超過(guò)5mm；（3）基坑周邊地面沉降：最大值取40mm，預(yù)警值30mm，每天發(fā)展不超過(guò)4mm。
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