近年来，随着大批的高层建筑的建设，开发商为提高建筑用地率，加之国家有关规范对基础埋置深度和人防工程的要求，多层、超高层建筑地下室的设计必不可少，有的地下建筑甚至有三四层，最深的达数十米，于是，地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。深基坑支护的设计、施工、监测技术是近20年来在我国逐渐涉及的技术难题。本文结合工程实例，对深基坑支护技术进行论述。

 

 

　　某工程位由3栋33层高层住宅和1个地下五级人防车库组成。3栋住宅均为箱型基础，上部为剪力墙结构。1＃、2＃房为地下一层，地上33层，高度96.6米；3#房为地下二层，地上33层，高度99.5米。2＃、3＃房之间由1个地下车库连通。场地狭小，1＃房单独做基坑围护；2＃、3＃和车库则做联体基坑围护。基坑开挖深度：1＃、2＃房和地下车库为±0.000以下5.4米，3＃房±0.000以下7.15米（二层地下室）。属深基坑。基坑周围距离道路和各类管线较近，地下室开挖及施工期间不能影响市区交通行驶和各类管线的正常使用。

 

 

　　根据地质报告，场地不良土质的素填土带厚度为-0.5～-5.3m，分布范围广泛。素填土带下大量分布全风化泥岩、全风化泥质粉砂岩，厚度为-0.6～-3.0m，该土层虽土质稍好，但泡水易软、易崩解；地质报告还显示，地下水位较高，平均水位-2.3m，对土层稳定性威胁很大，必须进行支护。深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定，而且要满足变形控制要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全。如今支护结构日臻完善，出现了许多新的支护结构形式与稳定边坡的方法。

 

 

　　本工程采用深层搅拌桩和土钉墙复合式基坑支护技术。深层搅拌桩是采用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥强制搅拌，利用水泥和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土化成整体性的并具有一定强度的挡土和防渗墙。由于其强度低，不足以保证基坑的稳定性，因此利用土钉墙的土钉群体与土体的共同作用来提高基坑的稳定性。

 

 

　　1．工作原理。深层水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固、基坑支护止水的方法，它是利用水泥等材料作为固化剂，通过特定的搅拌机械，就地将软土和水泥浆液强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固体，从而提高地基土强度和物理力学性能、增大变形模量。它适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、粘性土、素填土及无流动地下水的饱和松散砂土等地基；在基坑支护中深层水泥搅拌桩还作为基坑的超前支护结构。

 

　　根据工程地质的揭露情况，地层中含有砂层的，在搅拌水泥浆液的同时可放置一定比例的水泥粉，以增加水泥浆液的稠度和止水效果。

 

　　2．工艺流程：搅拌桩成桩工艺通常为“一次喷浆，二次搅拌”，具体施工流程如下：桩机定位——预搅下沉制配水泥浆——提升喷浆搅拌——重复下沉搅拌——重复提升搅拌——成桩结束、移位——下一根桩施工。

 

　　3．施工质量控制。

 

　　（1）按照图纸要求放出搅拌桩位置的灰线，根据设计图纸和工程实际情况，确定第一根桩的开始位置，确定施工顺序，并将桩位全部进行编号，以免遗漏。桩机就位后，测出桩机底盘标高，以控制桩顶和桩底标高。

 

　　（2）应先做试桩，以便于根据土质情况在设计、规范允许的情况下调整工艺参数：如水灰比、外加剂、喷浆下沉及提升速度、喷浆压力、速率等。

 

　　（3）为防止施工受阻或桩位偏移，应清除各种障碍物；开挖样槽，以消除施工中大量用土造成的不力影响，更好的控制标高和桩顶质量。

 

　　（4）垂直度控制：为了保证成桩的垂直度，机架垂直度偏差要控制在1％以内。

 

　　（5）根据桩径、桩长、土的重度及水泥掺量，计算出每根桩的水泥用量。按照设计水灰比要求，拌制水泥浆。必须严格控制外加剂的掺量。特别强调，水泥浆要搅拌均匀，水泥不得受潮、结块。

 

　　（6）控制下沉和提升速度：通常预搅下沉速度控制在0.8m/min，喷浆提升速度控制在0.5m/min，重复搅拌升降速度控制在0.5～0.8m/min。特别是提升搅拌喷浆速度要均匀。

 

 

　　1．土钉墙的工作原理。所谓土钉墙工作原理，就是土钉、面墙与原状土三者共同作用。通过土钉、面墙与原状土的共同作用，形成以主动制约机制为基础的复合体，具有明显提高边坡土体的结构强度和抗变形能力，减少土体侧向变形，增强整体稳定的特点。因此其性状主要由土钉与面墙接合程度、原状土体性状、坡顶荷载、开挖深度等因素综合确定，其中土钉的工作性状起决定性的作用。

 

　　2．“复合土钉墙”的作用。所谓“复合土钉墙”支护就是以水泥土搅拌桩或竖向压管注浆帷幕等超前支护措施解决土体的自立性、隔水性，以水平向压密注浆及二次压力灌浆解决土体加固及土钉抗拔力问题，以一定的插入深度解决坑底的抗隆起和管涌问题，由止水帷幕、超前支护及土钉三者组成的复合型的土钉墙支护方式。

 

　　3．施工准备。

 

　　（1）在基坑开挖前提前7～10天做井点降水，排除地表水、地下水，以有效减少或消除作用于面层上的静水压力，并设置观察孔，满足施工要求后才可开挖土方。

 

　　（2）确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并妥善保护。

 

　　（3）周密安排好土钉施工与土方开挖、出土运输等工序的关系，使二者密切配合，以保证施工连续、快速。

 

　　（4）检查空压机、钻机、搅拌机、喷射机等施工机械；土钉、水泥、钢筋等材料应备足，以满足施工进度的要求，并堆放有序，方便施工。

 

　　4．施工工艺。第一层土方开挖——做第一道土钉并注浆——绑扎钢筋并于土钉牢固焊接——喷射面层混凝土——开挖第二层土方…

 

　　5．施工质量控制。

 

　　（1）每层土方开挖的深度应比设计的土钉排距深300mm，但严禁超层开挖。

 

　　（2）第一排土钉打入时常常会碰到地下障碍物。因此要根据实际情况调整土钉的角度。本工程将土钉的角度由φ10度调整至φ15度左右。

 

　　（3）采用0.6MPa压力的注浆泵注浆。注浆时导管要插至孔底，在注浆同时导管要匀速缓慢拔出，并将导管始终埋在浆体面以下，以保证土钉中的气体全部排出，并在注满浆后保持压力3～5分钟，再用止浆塞封堵。

 

　　深基础基坑支护工程施工技术措施科学、合理与否，直接影响到工程本身的质量与进度，并对工程经济效益提高与人身安全的保证起到关键性作用。深基坑支护工程是近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学，它还有待于理论上的完善，如何选取一种在经济、技术上都合理的支护类型，还必须充分考虑施工现场的环境、工程地质条件以及具体的工程要求。