關(guān)于地下室基坑支護(hù)的設(shè)計與施工分析

地下室施工中，需要開挖基坑，為保證基坑的安全性和穩(wěn)定性，防止坍塌、滑移等問題的發(fā)生，需要根據(jù)基坑實際情況，做好基坑支護(hù)設(shè)計，并嚴(yán)格按照設(shè)計方案做好基坑支護(hù)施工。

1 工程概況

本工程場地位于佛山市順德區(qū)龍江鎮(zhèn)太和路北側(cè)，總用地面積為4754.5m2。擬建建筑物為一座4~11層車間，框剪結(jié)構(gòu)，采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)。設(shè)有1層地下車庫，占地面積為2842.4m2。

基坑支護(hù)外邊線總周長約為256m?！?.00相對于絕對高程5.01m，基坑周邊現(xiàn)地面標(biāo)高約為-0.80m（相對標(biāo)高，下同），地下室底板面標(biāo)高為-4.00m，基坑設(shè)計深度考慮至承臺底，承臺厚度為1300mm，基坑底標(biāo)高為-5.30m，故基坑開挖深度為4.50m；2’-2’區(qū)為電梯井開挖區(qū)域，電梯井底板面標(biāo)高為-5.80m，基坑設(shè)計深度考慮至承臺底，承臺厚度為1300mm，基坑底標(biāo)高為-7.10m，故基坑開挖深度為5.80m。

本工程計劃先于現(xiàn)地面進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工，后進(jìn)行基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及土方開挖施工。

2  基坑支護(hù)設(shè)計

1）本工程基坑1、2與2’區(qū)的側(cè)壁，其安全等級均確定為一級，側(cè)壁的重要性系數(shù)取1.10；其它位置側(cè)壁的安全等級為二級，重要性系數(shù)取1.00。

2）基坑頂部與出土口超載分別取20kPa和40kPa。現(xiàn)場塔吊基礎(chǔ)的水平力確定為15kN/m，對于采用磚混結(jié)構(gòu)的房屋，其每層取15kPa。

3）基坑中水位為坑底下部0.5m，基坑頂部水位為地表下部1.0m。

4）結(jié)合地勘報告與相關(guān)技術(shù)規(guī)范，并參考該地區(qū)現(xiàn)有相關(guān)經(jīng)驗，對于不同類型的巖土層，其基坑支護(hù)的設(shè)計參數(shù)確定如表1所示。

表1  不同類型巖土層基坑設(shè)計參數(shù)

巖土層編號及名稱 天然重度（kN/m3 ） 凝聚力（kPa ） 內(nèi)摩擦角（度） 巖土體與錨固體

極限摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）

1 砂性素填土 18.9 2.0 19.0 20

2-1 淤泥質(zhì)土 16.0 4.2 3.4 16

2-2 粉  砂 18.5 2.0 24.0 25

2-3 淤  泥 16.0 3.9 3.1 16

2-4 中  砂 19.1 0 30.0 60

4-1 強(qiáng)風(fēng)化巖 20.5 40.0 26.0 120

3  基坑支護(hù)施工

3.1  施工順序

基坑支護(hù)施工的工序相對較多，且工藝復(fù)雜，在施工過程中不僅要對各道工序進(jìn)行理順，而且還要明確基坑與主體結(jié)構(gòu)間的施工順序。施工中，為保證基坑支護(hù)質(zhì)量，需要嚴(yán)格遵循以下順序進(jìn)行分段施工：

施工測放→基礎(chǔ)與支護(hù)管樁和立柱施工→攪拌樁施工→基坑開挖到冠梁底部，對冠梁與支撐梁進(jìn)行施工→分層、分段開挖→底板與換撐板施工→鋼管與混凝土支撐拆除。

3.2  止水?dāng)嚢铇妒┕?/strong>

1）止水?dāng)嚢铇兜臉稄綖?00mm，兩個相鄰的止水?dāng)嚢铇叮渲行闹g的距離為400mm，搭接寬度為200mm。

2）施工方法為切割搭接法，前樁水泥土完全固化前對后序樁進(jìn)行搭接；首位搭接處應(yīng)予以加強(qiáng)，避免產(chǎn)生搭接溝縫。

3）四噴四攪，將水灰比控制在0.60-0.80范圍內(nèi)，水泥劑量應(yīng)達(dá)到65kg/m以上，為32.5R復(fù)合硅酸鹽水泥。

4）樁體垂直度偏差不能超過±1.0%，所在位置的偏差不能超過±20mm，成樁后，樁徑與樁長都應(yīng)滿足設(shè)計要求，或比設(shè)計值略大。

5）樁之間的搭接時間間隔應(yīng)控制在24h以內(nèi)，當(dāng)超過24h時，需要進(jìn)行補(bǔ)樁。

6）當(dāng)樁的水泥土實際強(qiáng)度為0.3MPa時，開始基坑開挖施工。

7）止水?dāng)嚢铇恫粌H要滿足每個剖面上的樁長要求，而且還應(yīng)從淤泥質(zhì)土層中穿過，并進(jìn)入其它軟弱透水層至少1m。

8）將樁施工好后，在土方開挖之前做好降水試驗，保證止水效果。

3.3  預(yù)應(yīng)力管樁施工

1）預(yù)應(yīng)力管樁的管徑為500mm，壁厚為100mm，采用C80混凝土。

2）施工所用管樁的質(zhì)量必須有所保證，有球按的合格證明。完成對管樁的施工以后，其位置偏差應(yīng)控制在5cm以內(nèi)，垂直度偏差應(yīng)控制在0.5%以內(nèi)。在施工中應(yīng)使用水準(zhǔn)儀對樁頂標(biāo)高進(jìn)行測定，要求偏差在5cm以內(nèi)。

3）采用單節(jié)管樁，如果單節(jié)管樁的長度無法達(dá)到設(shè)計要求，在連接的過程中應(yīng)按照端板相對的原則進(jìn)行連接。

3.4  土方開挖施工

1）冠梁和支撐梁的實際強(qiáng)度不小于設(shè)計強(qiáng)度80%時，開始基坑開挖施工。

2）在土方開挖時，應(yīng)安排專人在現(xiàn)場指揮。開挖必須按照從上到下的順序進(jìn)行，并遵循平面分段、豎面分層、對稱均衡與適時等基本原則，一般每段開挖10-15m長，而每層的挖深應(yīng)控制在1.5m以內(nèi)。

3）樁間虛土必須全部挖除，同時處理至平整狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)滲漏時，應(yīng)立即采用導(dǎo)流法來封堵。

4）開挖產(chǎn)生的土方必須及時運(yùn)走，不可在基坑底部周圍長時間堆放。

5）將基坑開挖到底層標(biāo)高后開始底板墊層的施工，若短時間內(nèi)無法進(jìn)行，應(yīng)預(yù)留一定厚度的土層，最后由人工對坡面進(jìn)行修整即可。

6）開挖承臺的過程中，也應(yīng)進(jìn)行分區(qū)，先對中間部分的承臺進(jìn)行開挖，然后在磚模砌筑好以后，對周邊承臺進(jìn)行開挖。開挖周邊的承臺時，應(yīng)使用跳挖的方法，相鄰幾個承臺之間不可挖通。

7）用于土方運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備，不可在樁或梁上反復(fù)行駛，以免壓壞。車輛出入的臨時道路上應(yīng)鋪設(shè)一層緩沖層。

8）當(dāng)采用機(jī)械設(shè)備對基坑進(jìn)行開挖時，應(yīng)防止對支護(hù)結(jié)構(gòu)和完成施工的樁體造成破壞；在邊坡處預(yù)留一定厚度的土層，將其作為保護(hù)層，最后利用人工進(jìn)行坡面修整即可。

3.5  基礎(chǔ)樁保護(hù)

1）在基坑支護(hù)過程中，應(yīng)充分掌握基礎(chǔ)樁實際分布情況和樁頂?shù)膶嶋H標(biāo)高，在開工前確定所有樁位，并采用標(biāo)志標(biāo)出，以便在開挖中躲避樁位。

2）道路設(shè)置時，應(yīng)躲避樁位較為密集的部位，當(dāng)條件允許時，可不從樁位上通過。

3）樁機(jī)行走和挖土過程中，應(yīng)防止與樁身發(fā)生碰撞，土方開挖時，應(yīng)適當(dāng)減慢速度，在樁承臺分布較為密集的部位，應(yīng)使用小型挖機(jī)進(jìn)行開挖；對于樁體周圍的土方，由人工進(jìn)行清理，再用挖機(jī)及時運(yùn)走土方。

4）將土方開挖到承臺附近后，應(yīng)安排專人對勾機(jī)的現(xiàn)場作業(yè)進(jìn)行指揮，以保證開挖施工的協(xié)調(diào)性。

5）當(dāng)條件允許時，樁施工中應(yīng)適當(dāng)對地面位置進(jìn)行降低，盡量多送樁，以此減少開挖時工程樁外露。

6）針對外露的樁，需在開挖的同時鋸除，防止土方開挖過程中與樁發(fā)生碰撞使其傾斜。

3.6  冠梁施工

1）冠梁所用鋼筋的規(guī)格尺寸與形狀都應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范提出的要求；不同部位上鋼筋的安裝與綁扎都應(yīng)符合設(shè)計要求；通過現(xiàn)澆而成的冠梁，其拐角處設(shè)置的鋼筋，必須有滿足要求的錨固長度。

2）冠梁施工應(yīng)使用商品混凝土，強(qiáng)度等級達(dá)到C30以上，保護(hù)層的厚度按25mm嚴(yán)格控制。在冠梁施工過程中，應(yīng)對管樁的頂部進(jìn)行修鑿，到設(shè)計標(biāo)高為止，設(shè)置在樁頭處的錨固筋，需要滿足相關(guān)設(shè)計要求。

3）冠梁上的縱向鋼筋應(yīng)以單面焊接為主，輔以必要的機(jī)械連接，連接接頭處的錯開必須滿足規(guī)范要求，加強(qiáng)筋、縱筋和鋼筋都應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙進(jìn)行擺放。

4）標(biāo)高、水平軸線偏差支撐與立柱軸線偏差、支撐，兩端高差均不大于30mm。支撐彎曲度L/1000。

3.7  支撐系統(tǒng)施工

1）支撐系統(tǒng)的施工和拆除順序都應(yīng)和設(shè)計工況完全一致，嚴(yán)格遵循先支撐再開挖這項基本原則。其中，施工順序為：先立柱后支撐，最后對連系梁進(jìn)行施工；拆除順序為：先連系梁，再拆除支撐，最后拆除立柱。

2）支撐的定位應(yīng)準(zhǔn)確，且平直度滿足設(shè)計要求，只有這樣才能使支撐滿足軸心受壓要求。

3）支撐施工過程中，可在基坑的外部按照設(shè)計長度通過拼接形成一個整體，利用吊車把鋼管吊裝到設(shè)計要求的位置。如果支撐的長度不足，則應(yīng)制作一個連接管，注意不可在活動端設(shè)置過多墊塊。

4）在鋼管支撐施工過程中，應(yīng)做好以下質(zhì)量控制工作：首先，剛支撐之間的連接優(yōu)先考慮螺栓連接的方法，所用螺栓的強(qiáng)度應(yīng)較高；如果平面外有彎曲，應(yīng)通過焊接予以加強(qiáng)；其次，連接法蘭盤之前應(yīng)進(jìn)行整形處理，變形的法蘭盤禁止使用；最后，鋼管支撐處標(biāo)高偏差不能超過30mm，而平面位置的偏差不能超過50mm。

5）待底板與換撐板均施工完全，且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，對鋼管支撐進(jìn)行拆除。

4  結(jié)語

目前本工程地下室基坑支護(hù)施工已順利完成，經(jīng)檢查，基坑支護(hù)設(shè)計與施工質(zhì)量均能滿足設(shè)計和規(guī)范要求，起到了在基坑開挖中保證安全穩(wěn)定，防止坍塌、滑移等現(xiàn)象產(chǎn)生的作用，本工程所用基坑支護(hù)設(shè)計與施工方法可為類似工程項目提供參考借鑒，實現(xiàn)預(yù)期的基坑支護(hù)目標(biāo)。

本文來源：《城市住宅》：http://xwlcp.cn/w/kj/12544.html