摘要：随着地下工程以及高层建筑的兴起与普及，深基坑工程越来越多。涉及深基坑施工项目越来越多，其安全问题尤为重要。根据国学馆深基坑的设计经验系统地阐述了桩锚加土钉墙支护形式在国学馆基坑支护中的应用。
深基坑工程是随着城市建设事业的发展而出现的一种较新类型的岩土工程，发展至今，已经成为城市岩土工程的主要内容之一。基坑支护设计是一个综合性的岩土工程问题，既涉及土力学中典型强度与稳定问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用。随着对这些问题的认识及其对策研究的深入，越来越多的新技术在深基坑工程中也得到应用。
1工程概况
国学馆位于中国人民大学院内，地上1～5层，地下2层，，框架结构，筏板基础。基坑占地面积：11512m；支护面积：4058m；上口周长：411m；下口周长：403m。基坑开挖深度约9.7m；基坑支护结构为临时性结构，设计使用年限为1年。本工程±0.00相当于绝对标高53.10m，自然地面按-0.86m考虑。
2支护结构设计
基坑支护采用桩锚加土钉墙复合支护形式。-3.36m标高以上为1∶0.3放坡土钉墙，-3.36m标高以下为桩锚支护，其中挡土桩桩径600mm，间距1200mm(一桩一锚)，总桩数327根；锚杆直径150mm，倾角15°，长度16m，自由段5.0m，承载力设计值380kN，锁定值为250kN，端部锁定在25b双工字钢腰梁上；桩顶配600×500钢筋混凝土冠梁。地面附加荷载按20kPa考虑。
3截排水设计
本工程采用旋喷桩与挡土桩构成止水帷幕截水。在坑内均匀布置15口疏干井，坑外布置7口水位观测井，对坑内地下水进行抽排，随时掌握坑内外地下水动态。
旋喷桩桩径800mm，间距1200mm，布置在护坡桩中间。旋喷桩桩顶标高-3.86m，旋喷桩桩底进入基底不小于1m，保护桩段不小于500mm。坑顶、坑底四周设排水沟进行外排，每隔一段设一集水池，汇集水排入市政管网。
4土方开挖方案
基坑土方开挖必须配合支护结构的施工，分步进行。土方开挖严禁超挖，开挖时挖斗严禁碰撞锚索、锚头、腰梁。
5施工技术要求
5.1土钉墙
土钉成孔孔径为100mm，成孔角度10度，注浆水灰比0.45～0.55，水泥强度等级为PSA32.5。坡面喷射80mm～100mm厚豆石混凝土，混凝土配合比为(水泥∶砂∶石＝1∶2∶2)。
5.2挡土桩
挡土桩施工采用长螺旋成孔管内泵送混凝土后插钢筋笼成桩施工工艺，隔桩施工，避免串孔，并应在灌注混凝土24h后进行邻桩成孔施工。桩身混凝土强度等级为C25。桩身混凝土保护层厚度：50mm。主筋搭接采用双面焊，搭接长度5d。桩位水平偏差不宜超过50mm。桩垂直度偏差不大于1%。桩顶以上出露的钢筋长度应达到设计要求。
5.3冠梁、腰梁
冠梁混凝土强度等级为C25。冠梁混凝土保护层厚度：25mm。冠梁主筋搭接长度：35d。腰梁采用25b双工字钢组合梁，垫板厚度为30mm。
5.4预应力锚杆
挖土速度要与预应力锚杆施工速度相协调，清土至预应力锚杆标高下500mm，严禁超挖。钢绞线强度等级为1860N/mm。锚杆须采用不塌孔成孔工艺，并进行二次高压注浆。锚杆注浆水灰比0.45～0.55，水泥强度等级PSA32.5。锚杆主筋上设置对中支架以保证钢绞线对中，对中支架间距2000mm。若锚杆施工时遇到临近建筑物基坑支护桩等障碍物而需调整孔位重新成孔时，应将废弃孔用水泥浆填充密实。
5.5旋喷桩
旋喷桩采用三重管高压旋喷施工工艺，旋喷直径不小于800mm。桩28天单轴抗压强度不低于1.0MPa，渗透系数小于1.0×10cm/s。旋喷桩垂直度偏差不大于1％。桩位最大允许偏差为50mm。提升过程中，如孔口不返浆，须停喷至返浆后方可继续提升。成桩后一小时，进行二次补浆。旋喷桩成桩技术参数、水泥掺量以及水泥水灰比、外加剂掺量应根据现场试验进行调整。
5.6疏干井
施工顺序：钻机成孔→放孔底碎石滤料下管→填碎石滤料→洗井→降水。
成孔孔径600，成孔泥浆比重1.1～1.3，须保证不塌孔。井垂直度允许偏差1%。
5.7排水沟、集水井
采用MU7.5机制砖，M5.0水泥砂浆砌筑，沟内抹1∶2水泥砂浆厚20mm，沟底浇筑C10素混凝土垫层厚60mm。排水沟沟底排水坡度宜按0.3%坡度保证水流通畅。沿排水沟每隔50m，设一口集水井。
5.8喷射混凝土
喷射混凝土采用PSA32.5矿渣硅酸盐水泥。喷射混凝土配比采用水泥∶砂∶碎石＝1∶2∶2。
5.9桩间土护面
桩间土采用挂钢丝网护面处理，钢丝网片采用膨胀螺栓固定在挡土桩上，网片外侧用6钢筋压面。坡面喷射豆石混凝土，配比采用水泥∶砂∶碎石＝1∶2∶2。
6支护结构及周边环境监测
进行基坑、周边建筑物、周围道路管线的沉降位移监测，在基坑四周设置水平位移及沉降监测点。支护结构边坡位移监测点19组，周边建筑物沉降监测点12组，地下水位监测点7个。警戒值：支护结构水平位移警戒值25mm；基坑周边地面沉降警戒值25mm；建构筑物沉降警戒值20mm。
土方开挖前必须测定监测初始值，且不少于2次；土方开挖过程中，每天监测1次；当遇大雨等特殊情况时，适当加密观测次数。土方开挖至基底且位移稳定后，每3～7天监测1次，直至基坑回填。
7应用效果
根据对基坑支护结构水平位移、周边建筑物、周围道路管线的沉降位移监测，其支护结构水平位最大值为16mm；基坑周边地面沉降最大值为11mm；建构筑物沉降最大值为7mm。完全满足施工设计要求。
应用桩锚加土钉墙支护形式，施工速度较快，止水效果好，安全可靠，具有广阔的发展前景。
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