關(guān)于地下室基坑支護的設(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，做好基坑支護設(shè)計，并嚴格按照設(shè)計方案做好基坑支護施工。

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)，采用預應力管樁基礎(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)地面標高約為-0.80m（相對標高，下同），地下室底板面標高為-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)地面進行樁基礎(chǔ)施工，后進行基坑支護結(jié)構(gòu)及土方開挖施工。

2  基坑支護設(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?，F(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

極限摩阻力標準值（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 強風化巖 20.5 40.0 26.0 120

3  基坑支護施工

3.1  施工順序

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

施工測放→基礎(chǔ)與支護管樁和立柱施工→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  止水攪拌樁施工

1）止水攪拌樁的樁徑為600mm，兩個相鄰的止水攪拌樁，其中心之間的距離為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行搭接；首位搭接處應予以加強，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)，水泥劑量應達到65kg/m以上，為32.5R復合硅酸鹽水泥。

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控制在24h以內(nèi)，當超過24h時，需要進行補樁。

6）當樁的水泥土實際強度為0.3MPa時，開始基坑開挖施工。

7）止水攪拌樁不僅要滿足每個剖面上的樁長要求，而且還應從淤泥質(zhì)土層中穿過，并進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  預應力管樁施工

1）預應力管樁的管徑為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，其位置偏差應控制在5cm以內(nèi)，垂直度偏差應控制在0.5%以內(nèi)。在施工中應使用水準儀對樁頂標高進行測定，要求偏差在5cm以內(nèi)。

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

3.4  土方開挖施工

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

2）在土方開挖時，應安排專人在現(xiàn)場指揮。開挖必須按照從上到下的順序進行，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)，當發(fā)現(xiàn)滲漏時，應立即采用導流法來封堵。

4）開挖產(chǎn)生的土方必須及時運走，不可在基坑底部周圍長時間堆放。

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

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

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

8）當采用機械設(shè)備對基坑進行開挖時，應防止對支護結(jié)構(gòu)和完成施工的樁體造成破壞；在邊坡處預留一定厚度的土層，將其作為保護層，最后利用人工進行坡面修整即可。

3.5  基礎(chǔ)樁保護

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

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

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

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

5）當條件允許時，樁施工中應適當對地面位置進行降低，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）冠梁施工應使用商品混凝土，強度等級達到C30以上，保護層的厚度按25mm嚴格控制。在冠梁施工過程中，應對管樁的頂部進行修鑿，到設(shè)計標高為止，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以單面焊接為主，輔以必要的機械連接，連接接頭處的錯開必須滿足規(guī)范要求，加強筋、縱筋和鋼筋都應嚴格按照圖紙進行擺放。

4）標高、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和設(shè)計工況完全一致，嚴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）支撐的定位應準確，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，所用螺栓的強度應較高；如果平面外有彎曲，應通過焊接予以加強；其次，連接法蘭盤之前應進行整形處理，變形的法蘭盤禁止使用；最后，鋼管支撐處標高偏差不能超過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，且強度達到設(shè)計要求后，對鋼管支撐進行拆除。

4  結(jié)語

目前本工程地下室基坑支護施工已順利完成，經(jīng)檢查，基坑支護設(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)預期的基坑支護目標。

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