深基坑支护结构设计与施工

【摘 要】本文结合某深基坑支护结构工程实例，简要地分析和探讨了深基坑支护结构的设计与施工措施。 【关键词】深基坑；支护结构；设计；施工 一、工程概况

某商业综合用房工程位于该市南侧，地理位置优越，交通便利。基坑长77.85米，基坑宽度为38.74米，整个基坑落地面积为2700㎡左右，基坑形状基本规则，基坑开挖深度-6.250～-10.65米（坑中坑）。因此，如何加强该工程深基坑支护的设计与施工管理，并为今后我国深基坑工程提供借鉴与指导，是一项亟待研究解决的问题。

二、深基坑支护结构设计

2.1 基坑围护结构做法（smw工法）

1）三轴水泥搅拌帷幕的止水性能是本基坑成败的关键，必须切实做好。本工程要求施工机具采用日本进口的搅拌头。

2）本工程止水帷幕采用φ850@600三轴水泥搅拌桩，水泥搅拌桩采用全断面套打法施工。

3）水泥搅拌桩采用p42.5级硅酸盐水泥，水泥掺量为20%，水灰比1.5-1.8，水泥应干燥，无结块，水泥内掺1.5%生石膏和0.15%sn201-a型固化剂；拌制后的水泥浆液因故搁置2h以上的，应做废浆处理。

4）水泥搅拌桩28d无侧限抗压强度不低于0.8mpa，成桩过程中

应控制钻具下沉及提升速度，并保持匀速下沉与匀速提升，避免形成孔内负压。一般下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于1.5m/min；桩体施工应保持连续性，相邻桩施工间隔不得超过12h，如因特殊原因不能避免，应标记在案，并采取补强措施。施工过程中必须对基坑周边沉降及水平位移进行监测，根据监测资料合理控制搅拌头的压入阻力、注浆速度及注浆压力。

5）搅拌桩成桩应均匀、持续、无颈缩和断层，严禁在提升喷浆过程中断浆，特殊情况造成断浆应重新成桩施工。水泥搅拌桩和内插型钢垂直偏差不大于1/200，插入前须在型钢表面涂抹减摩剂，搅拌桩制作后应立即插入型钢，一般间隔不应超过1h，型钢定位误差不大于30㎜，底部标高误差不大于20㎝，垂直度偏差不大于1%。 6）内插型钢采用q235b，采用整材，接头采用坡口焊接等强度焊接，焊缝的形式和要求应遵照《建筑钢结构焊接技术规程》的有关规定，焊缝质量等级不应低于二级，单根型钢的接头位置应相互错开，错开间距不应小于1m，且型钢接头距离基坑底面不宜小于2m。 7）水泥搅拌桩的桩身强度宜采用浆液试块强度试验确定，浆液试块强度试验应取刚搅拌完成尚未凝固的水把土搅拌桩浆液制作试块，每台班应抽检1根桩，每根桩不应少于2个取样点，每个取样点应制作3件试块，取样点应设置在基坑坑底以上1m以上范围内。

2.2 内支撑体系做法

1）压顶梁及支撑均采用现浇钢筋混凝土结构，混凝土强度等级

为c30。h型钢穿过压顶梁，并高出压顶梁面0.5m。

2）支撑梁的垫层采用80厚c15素混凝土再加铺隔离油毛毡一层，土方开挖后应及时、彻底凿除垫层。

3）竖向立柱上部采用井字型钢构柱，下部尽可能利用工程桩（钻孔灌注桩），其余采用新增?800钻孔灌注桩（混凝土强度等级为c25，技术要求同工程桩），钢构架角钢为q235钢，焊条e43，缀板与角钢的焊接采用围焊，焊缝高度大于8mm。钢构架上部伸入支撑 500mm，下部插入钻孔灌注桩内2500mm。竖向立柱施工时先钻孔至设计标高，放入钢筋笼和预制的钢构架（钢构架与钢筋笼焊接），然后浇注混凝土。

4）钢构柱穿地下室底板处应设置止水片，止水片需在土方开挖结束后，地下室底板浇筑混凝土之前施工，止水片设置在地下室底板厚度 的1/2处，止水片与角钢、止水片之间均采用焊接。 5）钢构柱的四根角钢需接长时，接头可采用剖口熔透焊，角钢之间的接头应相互错开，间距不小于500mm。

6）若地梁或支撑钢筋较多难以穿越钢构柱时，可在角钢上开孔，同一根角钢开孔的面积应小于角钢截面的30%。 三、深基坑支护结构施工 3.1 施工顺序

1、场地普查、清障、清淤、回填及修整至设计地表标高，施工围护桩；

2、相对标高-3.03m以上土挖除（自然地坪标高为-0.700）到第

一道支撑梁顶标高。

3、在压顶梁和第一道支撑达到80%设计强度后，分块、放坡开挖土方至-6.580m，第二道支撑梁、冠梁；

4、在第二道支撑达到80%设计强度后，开挖土方至基坑底，施工承台、底板及传力带；

5、在地下室底板和传力带达到80%设计强度后，拆除第二道支撑； 6、施工地下夹层和传力带；

7、在地下室底板和传力带达到80%设计强度后，拆除第一道支撑； 8、在地下室外墙施工完毕并达到设计强度后，回填素土分层夯实。人工夯实每层厚度不大于250，机械夯实每层厚度不大于300，并应防止损伤防水层。回填土不得使用淤泥、耕土、冻土、膨胀性土、生活垃圾以及有机质含量大于5%的土。回填土压实系数要求：地面以下1.0m深度范围内不小于0.90，地面1.0m以下不小于0.85。 9、最后跳拔拔出smw工法中的型钢，加强监测并及时采用灌浆填实搅拌桩内的空隙。 3.2 施工要求

1、严格控制基坑边超载，除出土通道外，基坑四周10m范围内施工超载不得超过15kpa。土方开挖前，应对基坑四周的场地进行平整，并确保平整后的场地标高不高于设计标高。基坑坡顶四周至围墙范围内应采用30mm厚素砼进行硬化。基坑四周围墙基坑开挖前改为轻质围墙，基坑施工前须进一步探明四周管线位置及埋深。施工车辆应在基坑边指定的路线和位置行驶、停放，土方应及时外

运。

2、土方开挖应结合后浇带位置分块分层进行，以充分发挥基坑的空间效应，缩短基坑全面暴露时间。但在土方开挖过程中应注意控制土坡的（不宜大于2.0m）和坡度（不宜小于1：2.0），防止坑内土体滑坡。

3、基坑挖土施工应做到”五边”即：边挖、边凿、边铺、边浇、边砌，坑底无垫层时间不应超过48小时，不长期暴露，并尽早施工地下室底板。

4、压顶梁、支撑及围囹严禁堆载，挖土机械不得直接碾压在支撑上。挖土机械需通过时，应在支撑两侧填土（填土面应高出支撑顶面0.5m），并铺设路基箱后方可通行。挖土过程中严禁挖斗撞击支撑及立柱，严禁超挖。

5、基坑先开挖至底板底标高后，再分批开挖出承台、地梁及电梯井位置。距基坑底30cm土方以及承台和电梯井宜采用人工开挖。 6、施工单位应制定详细的土方作业计划，并根据建质[2009]87号文件经专家论证后方可实施。

7、混凝土泵车、出土口及塔吊位置的基坑围护结构应进行进一步加强；出土口应铺设路基板等措施加强对道路管线保护。 8、在每次土方挖土之前就要作好基坑降水工作，土方开挖面必须在地下水位1.0m以上。 四、结束语

总而言之，深基坑工程是一个有很强的区域性、空间性和时间性

的问题，主要包含深基坑支护设计施工和基坑开挖，基坑降水等。这是一个很古老复杂的问题，但同时又是一个尚未得到很好解答的问题。在这个复杂的体系中，深基坑支护是其中的一个重要问题，它具有较强的时空效应。 参考文献：

[1]顾翔.深基坑工程监测工作及支护施工的常见问题[j].科技风，2011（02）.

[2]中国建筑科学研究院.gb50007-2011建筑地基基础设计规范[s].北京：中国建筑工业出版社.2011.

[3]工程地质手册编写委员会.工程地质手册（第三版） [m].北京：中国建筑工业出版社，1992.