软土富水地质建筑基坑工程中型钢复合喷锚+内支撑支护技术运用探讨

软土富水地质建筑基坑工程中型钢复合喷锚+内支撑支护技术运用探讨

王健

南通融汇房地产开发有限公司  江苏省南通市  226000

摘要：本文结合某建筑深基坑支护工程，深入研究了工程岩土地质和水文条件，详细探讨了支护结构设计要点，并详细阐述了基坑开挖、型钢钢架制作与安装、纵向连接筋与钢筋网片安装、锚杆注浆和喷锚混凝土施工等施工技术要点，以期为同类工程施工提供有益参考。

关键词：软土地质；建筑基坑；基坑支护；内支撑；施工技术

当前，随着我国城市建筑数量不断增加，建筑规模不断扩大，建筑工程基坑周围环境和施工条件日益复杂，对建筑工程施工安全和施工质量造成严峻挑战。在软土富水地质条件下，受软土地质和地下水双重作用影响，基坑边坡存在滑移失稳风险[1]，要求施工单位结合拟建场地水文、地质条件合理选择基坑支护方案，并加强基坑支护施工过程管理，确保建筑基坑施工安全。本文结合某建筑基坑工程支护施工，深入研究了型钢复合喷锚+内支撑支护技术应用要点，以期为建筑基坑工程施工提供有益参考。

1 工程概况

某建筑工程项目总建筑面积为74873.43m2，其中，地上建筑面积50961.08m2，地下建筑面积为23912.35m2，由14栋5～6层组成。根据建筑结构设计，本工程建筑为框架结构，结构安全等级二级，抗震设防烈度6度，设计使用年限为50年。建筑工程桩基础为钻孔灌注桩基础，持力层为砂岩层，基坑开挖深度为8.5m。

根据现场勘察结果，工程拟建场地与西侧用地红线最小距离为18.0m。南侧、东侧为已建市政道路，场地距市政道路最小距离为2.5m。北侧临近已建高层建筑，场地距道路红线最小距离为12.0m。根据岩土勘察报告，拟建场地总体呈东南高、西北低走向，地质构造相对简单，但岩土层以杂填土、粉质黏土为主，软土厚度大，地下水位浅，岩土层在地下水作用承载力性能偏弱[2]，给基坑施工造成一定困难。

2 工程地质和水文条件分析

根据岩土勘察报告，拟建场地属于丘陵斜坡地貌，地形坡度为10～15°，局部地形为陡坎边坡，场地内最高点高程为218.5m，最低点高程为176.5m，相对高差为42.0m。用地红线内存在生态环境边坡，边坡高度为3.0～4.5m。拟建场地内地质构造相对简单，无地质断裂层和破碎层，无土洞、岩溶等不良地质，场地岩土层自上而下依次为杂填土层、素填土层、粉质黏土层、泥岩层、砂岩层，基坑施工范围内岩土层主要以杂填土和粉质黏土为主，稳定性较差。

场地地下水水位0.80～2.75m。平均水位为1.1m，地下水主要赋存于杂填土层、粉质黏土层和砂层中，地下水形式主要为上层滞水和孔隙承压水，主要受自然降雨补给，季节变化规律明显[3]。

受地下水和软土地质影响，开挖土方在地下水作用下呈软塑-流塑，基坑开挖施工时易出现流土、流砂、突涌等问题，施工安全风险高。同时，由于该工程拟建场地周围构建物较多，市政管网较为密集，难以满足大型施工机械作业条件，因此，无法采用水泥搅拌桩、SWM工法桩或地下连续墙等基坑支护结构[4]。结合工程特点，该工程采用型钢复合喷锚+内支撑支护支护技术。

3 型钢复合喷锚+内支撑支护设计和施工技术要点

结合该工程实际情况，工程设计采用型钢复合喷锚+内支撑支护结构，兼做基坑支护和止水帷幕，由于该支护结构不需要大型机械设备作业，占用空间小，灵活性高，可根据地质条件和基坑变形情况灵活调整型钢间距和内支撑间距，可有效控制基坑变形，稳定基坑边坡土层，防止基坑边坡受滞水补给情况下出现流砂或滑坡等问题[5]。

根据基坑支护设计，该基坑顶部顶部800×500mm钢筋锁口圈，锁口圈设置1100mm（高）×240mm（厚）砖砌防洪圈，型钢复合喷锚墙厚度300mm。工字钢竖向间距为7850mm，每榀工字钢间隙采用22mm×300mm短肢钢筋双层焊接，纵向连接筋为6.5mm×150mm×150mm钢筋网片连接。竖向短肢钢筋焊接后绑扎钢筋网片后，喷射强度C20混凝土，喷射厚度为300mm。超前注浆锚管采用厚度3.5mm6.5mm钢管制作，注浆锚管长度2.5m，水平间距为0.5m，沿每榀型钢支撑布设。基坑支撑采用245mm无缝钢管作为内支撑，钢管水平布设间距3.6m，双向间距为2.5m。基坑开挖至设计标高后及时封底，封底施工时采用双层22mm×300mm连接筋双层焊接，连接筋布设间距为1.1m，附加双层6.5mm×150mm×150mm钢筋网片。基坑支撑之间喷射C20混凝土，喷射厚度为300mm。待混凝土喷射完成且基坑回填后，采用水灰比1:0.5素水泥浆封底、对基坑侧壁进行注浆回填，以此降低基坑施工对基坑土层扰动影响，提高基坑边坡稳定性。

3.2 基坑开挖

工程中，为提高基坑施工稳定性，降低基坑大面积开挖对基坑支护边坡和支护结构的影响，该工程开挖采取分区、分层、对称开挖原则，分层开挖厚度为500mm。基坑开挖过程中，严禁超挖、欠挖，遵循“先撑后挖”原则，采用踏步法分区开挖至设计标高。基坑开挖至设计标高4.5m后，踏步区域开挖至1.5～3.0m，并将开挖土方外运至堆放场地。基坑开挖至7.5m时，预留200mm采用人工开挖方式开挖至设计标高。

3.3 型钢钢架制作与安装

由于该工程现场施工场地限制，型钢钢架制作采用场外制作后运输至现场安装方式。工程中，型钢钢架接头采用高强螺栓安装端头连接板，钢架连接板采用4个M20高强螺栓固定，实现型钢钢架上下节段连接。为确保基坑支护结构稳定性，型钢钢架结构错开1.0m。

3.4 纵向连接筋与钢筋网片安装

钢架安装纵向连接筋时，连接筋与钢架采用单面焊接搭接方式，搭接长度为10d。为确保焊接质量，避免出现空焊、虚焊、漏焊等问题，施工单位安排焊接施工经验丰富的人员进行焊接施工，焊接完成后检查焊缝，确保焊缝饱满、平滑。钢筋网片与连接筋安装时，点焊钢筋网片后采用10#铁丝绑扎牢固。为防止喷射混凝土时钢筋网片发生位移，相邻网片之间增设短肢钢筋固定。

3.5 锚管施工

待型钢钢架间连接筋和钢筋网片安装到位后，施工单位借助锚管向边坡内注浆加固，提高基坑边坡抗滑移性能，提高基坑边坡稳定性。锚管管尖按500mm间距设置滤水孔，待基坑开挖至设计标高后，借助钻孔机械按15°钻孔，并将锚管插入钻孔内，锚管伸入长度应满足工程设计要求。锚管伸钻孔内后，借助注浆泵注浆，注浆压力为0.5～0.8MPa，砂浆配合比严格按施工配合比拌制。待注浆量达到设计注浆量后，稳压3～5min后停止注浆。锚管注浆以终压压力和注浆量双控。

3.6 喷射面层混凝土

待锚管注浆完成后，根据工程设计喷射C20面层混凝土。该工程中，面层混凝土配合比根据试验确定设计配合比和施工配合比（如表1所示），并掺入适量早强剂，以此提高面层混凝土早期强度。喷射面层混凝土时，施工人员将喷头垂直于基坑边坡面层，喷射高度为1.0～1.2m，喷射压力为0.4～0.6MPa。表1 喷锚面层砂浆配合比

4 基坑支护效果分析

工程中，通过采用型钢复合喷锚+内支撑支护技术，并加强基坑施工期间基坑边坡稳定性监测，至基坑开挖至设计标高时，基坑最大水平位移为22.5mm，最大沉降值为24.6mm，最大沉降出现在基坑封底前，最大水平位出现在基坑北侧，临近基坑构建物最大沉降15.6mm，最大位移为12.3mm。待基坑封底后，基坑沉降、位移趋于稳定，其原因在于基坑施工至设计标高后及时施工内支撑并封底回填，缩短了基坑底部土体暴露时间，降低了基坑施工对土体扰动作用。基坑封底后，通过对基坑边坡土体进行注浆加固处理，改善了基坑边坡稳定性，降低了基坑施工对周围构建物的影响。

4 结语

在软土富水地质建筑基坑工程中，采用型钢复合喷锚支护结构兼做边坡支护和止水帷幕，可有效控制基坑变形，稳定基坑边坡土层，防止基坑边坡受滞水补给引起的基坑边坡滑坡失稳问题，显著降低不良地质对基坑边坡稳定性的影响。

参考文献：

[1]谯立家,许万忠,魏兴发,卢志伟,方有诚. 软土地区某深基坑施工工艺优化研究[J]. 建筑机械化,2022,43(08):72-74.

[2]吴斌. SMW工法桩+锚索联合支护技术在芜湖某深基坑中的应用与研究[D].合肥工业大学,2018.

[3]戴磊. 软土深基坑复合支护结构体系稳定性分析[D].长安大学,2015.

[4]李帅兵. 加筋高压旋喷桩与旋喷锚索联合支护在软土地区的应用研究[D].河南工业大学,2014.

[5]姜平,冯鄂,周双姣. 型钢复合喷锚+内支撑在软土富水地层深基坑支护中的应用[J]. 施工技术,2012,41(19):37-40.