华都花园二期基坑支护工程

华都花园二期基坑支护工程

刘雪松

关键词：工民建；施工；基坑支护技术

1．工程概况

1.1前言

云南国贸阳光房地产开发有限公司开发的华都二期住宅小区，位于昆明西山区滇池片区东面，北为广福路，西邻前兴路(正大河)，东侧紧邻华都一期住宅小区，南邻夏意雅苑小区。拟建3#、5#地下车库位于华都二期住宅小区西南区域，3#和5#地下车库施工期间需进行基坑开挖。

5＃基坑位于场地北侧，平面形状呈不规则近视长方形，基坑周长为415m，基坑底面积为8488m2，±0.000=1888.80m，地下室开挖底标高为1883.25m；小高层承台厚度为1200mm，比地下室底板超挖800mm，小高层部分开挖底标高为1882.45m，电梯井的超挖对基坑支护影响较小。根据现状地面整平标高(1886.00m～1887.50m)，基坑开挖深度为3.75m～4.55m。地下室外边线距离基坑开挖线为1.4m。

3＃基坑位于场地南侧，平面形状呈多边形，基坑周长为740m，基坑底面积为22921m2，±0.000=1888.90m，地下室开挖底标高为1882.15m；小高层承台厚度为1200mm，比地下室底板超挖800mm，小高层部分开挖底标高为1881.35m，电梯井的超挖对基坑支护影响较小。根据现状地面整平标高，基坑开挖深度为4.15m～5.45m。地下室外边线距离基坑开挖线为1.4m。

1.2场地周边环境条件

5#基坑北侧为已建幼儿园(2至3层，暂未使用)，桩基础型式，距离基坑最近处6.25m，基坑边有一拟建13栋小高层，桩基础已施工完成；东侧为华都花园一期12栋六单元为小高层，桩基础型式；西侧为正大河、前兴路，距离正大河最近处为10m；南侧为3#、5#基坑相邻处，两基坑相距20～40m。

3#基坑东侧为华都花园一期，已建的17栋(距离基坑19m)、22栋(距离基坑10m)、31栋(距离基坑18m)，均为桩基础型式，且一期与二期之间有围墙，围墙可现场进行调整；南侧为市政道路，距离基坑8.0m；西侧为正大河、前兴路，距离基坑较远。整个场地的管线主要分布在东侧，管线类型为华都花园一期的雨污管、弱电管及供水管。

2.工程地质条件及水文地质条件

2.1工程地质条件

拟建场地处于昆明盆地滇池湖盆南部，属冲湖积平原地貌。场地大部分区域已人工回填素填土，仅小部分尚未填土，仍为水沟或鱼塘。地形平坦开阔。勘察期间实测勘探点标高1885.85～1888.17ｍ，平均标高1887.27ｍ，相对最大高差2.32ｍ。基坑开挖面范围主要地层为：①1新素填土、①2耕植土、①3老素填土、②1泥炭质土、②2a粉土、②2层淤泥质土、③1层粘土、③2层粉土夹粉砂、③3层粘土及③4层粉土夹粉砂。

2.2水文地质条件

场地位于盘龙江西侧，地下水为第四系松散层孔隙水类型，局部存在上层滞水，具弱承压性。勘察深度范围内，主要含水层为②2a、③1a、③2、③4、③7层粉土及粉土夹粉砂层，③2b、③4c砾砂层，含水层连续性差，其富水性弱，水量小。主要接受盘龙江的侧向补给以及大气降水的垂直补给为主。地下水动态受大气降水影响和控制。

原勘察期间在ZK16、ZK151及ZK235号孔中，进行混合抽水试验成果资料显示，上部土层混合渗透系数K=1.32～1.60m/d；3#基坑地下水最大疏干量达195.54m3/d，5#基坑地下水最大疏干量达182.86m3/d。

3．基坑设计方案

本着“安全、经济、快速”的原则选择支护方案。根据场地土层分布及场地情况，结合地下室的设计条件、基坑周边环境条件及我院大量的工程实际经验，经过多种方案比较，形成以下方案。

基坑支护方案：

(1)长螺旋支护桩+预应力锚索(可拆卸预应力锚索)+挂网喷面的支护形式；

(2)周边有建筑物、拟建建筑物的工程桩已施工处：双排桩+挂网喷面的支护形式；

(3)阳角部位：双排桩与桩锚体系相结合的型式对阳角进行支护，或者桩锚体系中采用长、短锚索布置的支护方式，尽量减小阳角的不利影响。

止、降、排水设计：

根据勘察资料，结合场地水文地质条件及基坑周边环境，从安全经济的角度出发，采用全封闭止水帷幕，止水帷幕采用基坑止水设计采用φ650三轴深搅桩，间距0.90m，具体长度详见各支护剖面。坑底设碎石排水盲沟与集水井，排水盲沟与集水井相连接，基坑坡顶设置截水沟、回灌井、水位监测井及沉淀池。

4．施工技术要点

4.1长螺旋钻孔灌注桩

长螺旋灌注桩的施工工艺：先用长螺旋钻机钻进成孔，采用高压泵送砼浇灌，再插钢筋笼成桩。施工时采用隔桩跳打施工，避免窜孔。长螺旋钻孔灌注桩D=0.8m@1.2m或D=0.6m@1.0m，其它参数详见支护结构大样图。混凝土强度等级为C30，采用商品混凝土。长螺旋桩配筋及钢筋笼制作，应严格按照《钢筋焊接及验收规程》和设计图纸执行。长螺旋桩钻头中心与桩位偏差不得大于20mm，桩径偏差≤50mm，桩的垂直度偏差<1%。

4.2可回收预应力锚索

1)锚索钻孔200mm，采用跟管成孔工艺进行施工。

2)挖土速度要与预应力锚索施工速度相协调，清土至预应力锚索标高下500mm，严禁超挖。

3)钢绞线采用无粘结钢绞线、钢铰线强度等级为1860N/mm2。

4)锚索采用二次高压注浆工艺施工，一次注浆后待凝6个时后进行二次注浆，二次注浆压力1.0～2.0Mpa，锚固段水泥用量不少于85kg/m(具体用量根据锚索现场试验确定)。

5)锚索锁定前，施工单位应会同有关单位对锚索进行质量验收，通过验收后方可进行锚索整体张拉锁定。

6)锚索注浆体采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆为水灰0.5～0.60的水泥净浆，可在浆液中加放膨胀剂，早强剂等。

7)锚索承载力设计值需根据锚索基本试验数据确定，并根据基本试验情况调整设计参数。

8)锚索抗拔力监测按5%锚索总量实施，拉至设计承载力的1.1倍。

9)现场锚索基本试验，现按设计锚固段长度进行基本试验，同时，增加一组锚索蠕变试验。锚索试验位置根据现场实际情况选择有代表性的地段实施。

10)锚索破坏：锚索在试验过程中出现以下其中之一情况均视为锚索已破坏：

（1）后一级荷载产生锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的两倍；（2）锚头位移不稳定；（3）锚索索体拉断。

11)锚索回收：地下室底板浇筑过程中，底板与支护桩之间采用C30素混凝土浇筑；待一层地下室施工完成后，外墙与支护桩之间采用级配碎石土回填，压实系数不小于0.93，回填标高至锚索下方50cm；回填完成后进行锚索回收工作。回收工况与开挖计算的工况一致。

4.3挂网喷射混凝土

1)喷射砼强度等级为C20，厚度100mm；

2)钢筋网应先成批制作，配置双向A6.5@250×250钢筋网，钢筋调直，间距均匀。

3)喷射砼采用P.S32.5复合硅酸盐水泥；

4)喷射砼配比采用水泥：石粉渣=1：4。

4.4三轴深搅止水桩

采用三轴深搅止水桩进行止水，进入相对隔水层。土桩径Φ650、单幅有效宽度为0.9m，其它参数详见支护剖面图。水泥P.S32.5，水灰比1.2～1.5，水泥掺合量：每米桩长380kg以上执行。桩位对中偏差小于5cm，垂直度不超过1.5%。

5.基坑支护应急预案

5.1基坑出现裂缝、变形过大潜在滑动失稳险情的应急防护措施

基坑开挖过程中或基坑开挖后，在进行地下室、基础(箱、筏基础)施工期间，常常会存在一些超过基坑稳定设计计算的条件，造成地面开裂，土体变形及滑塌等险情。因此在整个基础施工期间，必须备有相应的应急防护措施及抢险工作所需的设备、材料和组织安排。

基坑出现裂缝、变形以致滑动的失稳险情，其本质的问题是土体潜在破坏面上的抗剪强度未能适应剪应力的结果。因此抢险应急的防护措施也基本上从这两方面考虑，一是设法降低土体中的剪应力；二是提高土体的抗剪强度。我院拟采用以下应急防护措施：

（1）坡脚被动区临时压重：在基坑底面范围内，采用堆置土、砂包或堆石、砌体等压载的方法以增加基坑支护体系抗滑力维持边坡稳定；

（2）坡顶主动区减载：坡顶减载包括二个方面，一是清除基坑周边地面堆置的砂石建筑材料及施工设施等以减轻地面荷载；二是可根据出现险情程度和需要，进一步降低基坑顶面高程，挖除基坑顶面一定厚度的土层以减少坡体自重土体的重量，降低坡体滑动力而提高基坑稳定系数；

（3）做好临时排水，封面处理；

（4）对支护结构临时加固；

（5）对险情段加强监测；

（6）尽快向勘察和设计等单位反馈信息，开展勘察和设计资料复审，按施工的现状工况验算。

5.2降水工程影响周边环境的应急措施

地下工程施工为了疏干基坑内地下水，必须长期进行抽水，有可能产生以基坑为中心的大面积水位降落漏斗，从而对基坑周围地面和建筑物产生不均匀沉降，对周围环境造成影响。通过对基坑四周地下水位观测，因为本基坑侧壁土层多为强透水层，当观测井水位降深过大时，从观测井中自由注入抽水井单位出水量的2/3以上的水量进行回灌来稳定和抬高局部因工程降水而引起的地下水位降低，防止由于地下水位持续下降造成地面沉降与不良影响。

5.3意外突发现象的应急措施

基坑开挖和支护施工过程中，由于破坏了土层中的原有的应力平衡，坡面肯定会发生变形，直到达到新的平衡。因此为保证边坡的安全，需在基坑四周设置观测点，对坡面的位移进行观测；同时在整个施工过程中对地面和周围墙面等注意进行观察。最大坡面变形量不超过3‰，当发现坡面的安全存在问题时，应采取相应措施：

5.4桩间软土流失的处理措施

基坑开挖锚索施工时，如果基坑壁土体较软，很可能出现桩间软土流失或坍塌的情况，进而影响到止水帷幕的安全。

针对此问题，根据现场实际情况，我院提出桩间局部软土地段采取先挂网喷面，后实施锚索的施工方案。

5.5相邻建（构）筑物不均匀沉降应急措施

基坑开挖施工，对相邻建（构）筑物进行沉降变形监测，当其产生不均匀沉降，同时其倾斜率接近千分之四时，应对建（构）筑物沉降变形较大一侧进行地基土注浆加固处理。

（1）注浆杆采用φ48×3.0mm焊管。锚杆前端封闭，管身前6m每30cm钻一个φ8灌浆花眼，灌浆花眼间呈90°夹角。

（3）注浆采用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5，注浆压力0.2～0.5MPa。注浆杆长9m，杆间距1.5m，其平面位置及入射角度应根据施工现场情况调整，以保证注浆杆有不小于3m长度进入建筑物外侧2m平面范围。

（4）注浆次序不小于2序，注浆时设专人对周边建（构）筑物巡查，避免对其造成隆起变形等损害。

（5）第一次注浆加固时，注浆杆间距可取1.0～1.5m，根据注浆加固后的沉降变形监测情况，必要时，应加密注浆杆间距甚至采取其它有效的加固措施。