房建软土地区深基坑施工技术研究

房建软土地区深基坑施工技术研究

陶珏

广西大业建设集团有限公司陶珏

摘要：软土深基坑由于同时兼备软土及深基坑特点，一直是房建工程中的施工难点，本文以钦州金湾国际大酒店软土深基坑为例，并对软土深基坑处治方案选择及施工进行研究，通过监控表明，该措施在软土深基坑中的支护运用非常成功。

关键词：软土深基坑；施工技术；监控

随着我国地区高层建筑的兴起及地下空间开发力度的加大，软土地区的深基坑工程越来越多，而深基坑工程具有开挖难度大、工期长、费用高及对周围环境的影响大等问题，已经成为城市建设中一个亟待攻克的难题，其中的环境保护问题更是基坑支护中诸多问题的重中之重。因此，深基坑工程施工质量的好坏，直接影响到基坑工程的造价和安全，同时，保护邻近建筑的安全并保证其正常使用具有重大的经济效益和社会效益。因此，对软土深基坑工程施工技术措施研究是十分有必要的。

1工程概况

钦州金湾国际大酒店位于钦州钦江下游约550米。其北侧距钦江25-40米，东侧距钦江支流30-40米。酒店占地1800平米，楼高地上25层，地下3层。初设地坪整平标高约147.6米，地下室基坑开挖垂直深度达12m。从安全、经济、快速出发，建设单位和设计单位选择了具有施工速度快、工期短、造价低、安全可靠等特点的基坑基坑边坡支护技术——喷锚网支护作为该基坑边坡的支护方法。

本基坑支护工程具有以下几个特点：

（1）地质水文条件复杂

开挖深度范围内的表层土为结构松散、透水性好、饱和杂填土及卵石，下伏基岩为泥灰岩和灰岩，局部夹泥岩。由于周围临靠钦江水源补给充足且基坑岩溶发育，防止河水由杂填土及岩溶裂隙渗入基坑及防止坡脚涌水、涌砂及岩溶突泥是本基坑施工的难点。

（2）基坑深、难度大

该基坑基础设计需深挖12m，属于深基坑工程，深基坑边坡采用喷锚网支护在岩溶地区特别是软土地区施工难度大。

（3）周围环境复杂

该基坑西侧紧邻商住楼，距离约为7m，北侧邻钦江，由于岩溶发育，西侧对基坑变形较为敏感，不允许基坑有较大变形，控制基坑边坡变形是基坑支护的关键。

经过严密组织、科学施工，完成了对该软土深基坑边坡支护施工，取得了良好效果，对周围建筑物无任何不良影响。

2工程地质条件

根据勘察单位提供的岩土工程勘察报告，拟建场地地层分布具体描述如下：

（1）中密状卵石，厚4m左右，主要成分为中风化砂岩，岩质较硬，粒径23～80mm，呈次圆状、椭状，骨架间为砾石、粘性土充填，饱和状，整个场区均匀分布。

（2）强风化泥灰岩，厚0.4～1.5m，强风化成土夹碎石状，用手折断。

（3）中风化泥灰岩，厚0.5～2.7m，中厚层，节理、裂隙较发育，机械振动易破碎，软岩，局部岩溶发育，

（4）微风化泥灰岩，厚5～11m，中厚层，岩体较完整，局部节理、裂隙较发育，存在方解石脉。

场地地下水丰富，按埋藏条件分为上层滞水和孔隙潜水。上层滞水主要赋存于（1）层卵石夹土层中，主要是大气降水及生活废水补给。泥灰岩中节理、裂隙发育，孔隙潜水丰富，它与钦江及支流有密切的水利联系，呈互补关系，在基坑开挖时，坑底有可能发生管涌、突泥现象，因此基坑开挖是必须采取可靠的止水措施，防止管涌、突泥现象的发生。

3支护及止水方案的选取

目前在软土深基坑支护中，大部分都是采用水泥土墙、悬臂桩、喷锚网支护等方案。从支护效果来看，水泥土墙实际上属重力式挡土墙，其抗水平推力即抗剪性能方面比较差，往往为了达到抗剪要求需筑较厚的墙；悬臂桩支护，由于桩顶变形，故常导致地面开裂；喷锚网支护是一种利用加固的土体抵抗主动土压力的支护方法，一方面锚杆注浆使边坡周边土体得到固结，提高了土体的c，值，另一方面锚杆抵抗主动土压力充分发挥了钢筋受拉的特点。此外喷射混凝土除了起面板作用外，还能封闭边坡土体，起止水作用。从经济方面来看，根据成本核算，喷锚网支护造价比桩或桩锚支护造价节约30%～40%，比水泥土墙节约10%。从工期来看，喷锚网支护施工是紧跟基坑土方开挖进行的，它不单独占用工期，而桩支护、水泥土墙等均需要单独的施工及养护时间。因此从支护止水效果、经济性和工期等方面综合考虑，所以喷锚网支护方案为该深基坑边坡支护优选方案。

实践表明：深基坑工程出现事故除了与支护设计有关外，与地下水处理不当也有密切的关系，特别是在软土地区、地下水位较高且受地下承压水影响的地区。统计表明，约60%的事故基坑均由地下水治理不当而引起，因此该基坑工程除了优选支护方案外，对地下水的治理也进行了充分的考虑。地下水治理包括上部滞水、下部承压水、节理裂隙岩溶水的治理。本方案中采用止水帷幕高压旋喷单排桩，施工时可以根据现场情况局部止水效果差的部位可以采用双排桩（品字形）止水，桩径800，灌浆水泥采用普通硅酸盐水泥，其强度等级不小于32.5，水灰比1：1～1：1.5，添加2%～3%比例的水玻璃。

4施工技术措施

4.1基坑开挖方法

12m深的基坑边坡采用喷锚网支护在软土，特别是岩溶地区是极少见的。本次软土深基坑采用分层法开挖，为了配合基坑围护施工，分三层开挖，第一层开挖深度约5.5m，第二层开挖深度约3.5m，第三层开挖深度为3m。开挖前预留挖机上下的坡道并做好坑外排水，坑内明沟集中排水工作。反铲机挖至-4.5m，直接装汽车运走，紧接作进行边坡的锚钉及挂网喷浆。在第一层基坑边沿施做止水帷幕，然后开挖第二阶土方，挖机由坡道开到二阶平台，将二阶平台甩至一阶平台，再由一阶平台的挖机装车外运，开挖完毕后进行边坡的锚钉及挂网喷浆。三阶的土方开挖与二阶土方开挖类似，将土甩至二阶平台挖土机工作面内，再由一阶的挖机装汽车运走。

4.2开挖控制措施

（1）开挖过程中，严禁挖机碰撞锚杆头及混凝土护壁，严禁超挖。

（2）严格按施工顺序的要求有序进行，严禁四处开花式大开挖，开挖时先周边后中间，为支护施工尽早提供工作面。

（3）在开挖支护施工中，一方面要加强旋喷桩止水帷幕的质量，每天对其进行监测，确保基坑外的水隔绝；另一方面抢时间、赶速度，钻孔、打锚钉、注浆、挂网、喷混凝土交叉流水作业，所有工作面均在开挖当夜当天完成，做到开挖一片，支护一片，随开挖随支护；并通过增大注浆量、掺加水玻璃、速喷或增喷混凝土、增加速凝剂掺量提高土体承载力等技术手段，较好地解决了边坡表面渗水及泥灰岩强度低等难题。

（4）土方开挖时应及时抽排地下水，防止基坑内积水。

4.3喷射混凝土控制措施

喷射混凝土厚度100mm，水泥为42.5普通硅酸盐水泥，强度等级为C20，碎石最大粒径不超过15mm，喷头水压不小于0.15Mpa，软土基坑中一般分两层喷射完成，第一次喷射混凝土厚50mm，第二次喷至设计厚度，在进行下一步喷射混凝土作业是，应清除预留施工缝结合面上的浮浆层和松散碎屑，喷射混凝土终凝2小时后，应对其进行喷水养护5至7天。

4.4旋喷桩止水帷幕流程

桩间帷幕和基坑周边止水施工均采用高压旋喷桩工艺，其流程如下：

放点定位→钻机就位→钻孔→插管→喷射作业→喷射设备冲洗→移位

5基坑监控

该工程地质条件差，开挖深度深，周边环境也比较复杂，如基坑开挖时边坡变形较大，将严重影响周围环境的正常使用及安全，因此不允许基坑有较大变形。特别是西侧紧邻商住楼只有5米远，在进行施工是要有效的控制边坡变形及地表沉降，因此该侧是施工重点的监控对象。

从西侧边坡中间地面水平位移及地面沉降变形时程曲线

（如图1）可以看出，每层土体开挖后，边坡均有几个毫米的变形，支护施工时间越短，变形越小；支护后变形未稳定便开挖下一层土体，则边坡位移增量较大。由于支护及时，因此该测点最大位移仅22mm，地面最终沉降为6.5mm。

6结语

软土深基坑是一项技术含量高、成败关系到整个工程是否顺利进行、周边环境正常使用和人民生命财产安全的高风险性工程，本文通过基坑土质情况、工期费用、周围地面环境采取了喷锚网+旋喷桩止水的技术对软土深基坑进行支护，并对其实施监控，结果表明该基坑工程支护非常成功，可以为软土深基坑喷锚网支护设计与施工提供较高的参考价值。

参考文献：

[1]黄强.深基坑支护工程设计技术[M].北京：中国建材工业出版社，1995

[2]陈小俊.某工程软土地基深基坑开挖施工技术[J].施工技术，2008