于 强
（山西省太原市建设工程交易中心，山西 太原 030001）
[摘要]太原某工程项目占地面积大，现场条件复杂，且土质情况特殊，项目部针对此超大超深基坑及边坡情况，结合永久性与临时性支护分区域、分情况进行了设计，合理组织，采取不同的支护方式，优化施工技术，在确保施工安全的前提下，取得了良好的经济效益。
[关键词]深基坑；边坡；支护；土方开挖；施工技术
[中图分类号]TU753[文章编号]1002-8498（2016）07 -0078 -04
1 工程概况
太原市某棚户区改造安置用房项目位于太原市大东门街南侧，太行路西侧，红沟南街北侧，占地面积34. 4hm2。项目东高西底，北高南低，场地标高在824. 500~862. 000m，支护深度在5.20~33. 47m。本项目基坑分3个部分：①小区东侧与太行路绿化带临接部位的基坑，总长度约200m，深度4.5-18. 3m，其中3，6，9号楼及热力站与地库等部位为临时与永久性基坑相结合，楼座部位临时基坑挖深为6. 7m，热力站及地库部位临时基坑挖深为15. 9m。23号与6号楼之间基坑深度21.0，19.15m，长度32.0，42.5m；33号与2号楼之间的基坑，因2号楼东侧2层的地下车库已开挖，该处为临时与永久性基坑结合，总支护深度29.7m。其中永久性支护深度21.2m，临时性基坑支护深度8.5m，支护长度约102m。
2 工程地质条件
根据岩土工程勘察报告，在边坡深度相关范围场地地基土自上而下依次为：①杂填土 成分主要以炉渣、煤屑、砖块、石块、水泥块等建筑垃圾和生活垃圾为主，稍湿，结构松散，具高压缩性，土质不均。平面分布不均匀，该层主要分布于场地东南部，由近期工程弃土堆填而成，自重固结未完成。①：素填土 以粉土和粉质黏土为主，含有云母、煤屑、氧化物、植物根等，夹有少量炉渣和砖屑，结构松散，稍湿，土质不均，具高压缩性。②湿陷性粉土稍湿，稍密状态，含云母、煤屑、氧化物等；土质较纯，摇振反应中等，标准贯人试验实测锤击数介于4.0~ 11.0击，平均7.6击。③湿陷性粉土稍湿，稍密状态，土质不纯，含云母、氧化物、菌丝等，夹有粉质黏土，标准贯入试验实测锤击数介于7.0~ 18.0击，平均11.5击。④湿陷性粉土稍湿，稍密状态，土质不纯，含云母、氧化物、菌丝等，夹有粉质黏土和钙质结核，标准贯入试验实测锤击数介于9.0~ 24.0击，平均16.1击。⑤粉土
湿，中密状态，含云母、煤屑、氧化物等；土质较纯，摇振反应中等，标准贯入试验实测锤击数介于5.0~18.0击，平均15.9击。
土层物理力学指标如表1所示。
实测初见水位标高为820. 300~830. 200m，静止水位标高在822. 590~ 831. 990m。
3 支护体系设计
本工程基坑挡土墙支护等级为一级，永久性支护使用年限与建筑物相同，临时支护使用年限为1年。基坑边坡挡土墙设计采用桩锚加放坡、桩锚放坡加挡墙支护。
根据不同的部位与高度设置9个支护剖面。其中1-1，2-2，3-3为永久性、临时性结合剖面。采用前后2排灌注桩+锚索支护，桩径800，900，1000mm，桩长15~40m，锚索孔径200mm，长度21~39m，桩锚水平间距1.4m。其中1-1剖面在2道支护灌注桩之间进行土体加固，加固采用双排搅拌桩墙，直径500mm，排距300mm，间距400mm，桩长15m。2a，2b剖面为临时性剖面，采用灌注桩+锚索支护，灌注桩桩径800mm，水平间距1.5m，桩长26m，锚索孔径200mm，长度22~29m。4-4剖面为永久性支护，采用灌注桩+锚索，灌注桩桩径800mm，桩长13m，水平间距1.5m。5-5剖面采用灌注桩支护，桩径800mm，桩长13m，水平间距1. 5m。6-6剖面采用灌注桩+锚索支护，灌注桩桩径800mm，桩长20m，水平间距1.5m，锚索孔径200mm，长度20~26. 5m。7-7剖面采用灌注桩+锚索支护，灌注桩桩径800mm，桩长17m，水平间距1. 5m，锚索孔径200mm，长度22m。8-8，9-9剖面采用灌注桩+锚索+放坡+挡墙。临时性基坑开挖时上部12m放坡，坡率1.0。灌注桩桩径900mm，桩长40m，水平间距1.4m，锚索孔径200mm，长度21~32.5m，上部挡墙挡土高度4.0m。该剖面在基坑回填完后需将灌注桩顶向上接8m作为永久性支护使用。
4 施工组织安排
由于本边坡支护工程场地及场区标高变化大、基坑开挖深度深、支护结构设计内容多、结构复杂，且基坑施工与土建工程同时交叉施工，其中3号楼地库基坑已开挖，使得4-4，5-5，6-6，7-7，8-8，9-9剖面的挡土墙暂时无法开工。根据现场实际情况及设计，施工安排如下。
1)第1阶段 1-1，2-2，3-3剖面支护结构施工。
施工顺序：①在现有标高从南往北隔孔跳打施工后排灌注桩，桩径900mm，间距1.4m，桩长38，40，31. 5m，共计88根；②灌注桩完工后开始做冠梁截水沟；③土方分层分段开挖至845.0，843. 8m，预应力锚索、喷锚同时施工；④基坑内侧（前排）灌注桩(桩直径800，1000mm，桩间距1.4m，桩长15，38，28m)、深层搅拌桩施工（场地标高845.000m）；⑤进行标高845. 000~ 836. 300，829.100m土方开挖及预应力锚索、土钉墙施工；⑥进行1-1，2-2剖面845.000~ 849.000m支护结构及土方回填施工。
2)第2阶段4-4，5-5剖面支护结构施工。
该侧由于3号地库土建在施工，基坑东侧已开挖，需土建施工完毕、分层夯实回填土方至862.200m后方可进行灌注桩、预应力锚索施工。
3)第3阶段6-6，7-7，8-8，9-9剖面支护结构施工。
上述剖面位于场地内，需先进行土方开挖后方可进行灌注桩、预应力锚索施工。
5 主要施工要求
5.1灌注桩施工要求
1)灌注桩采用隔孔施工的顺序，在灌注混凝土24h后进行相邻桩成孔施工，成孔垂直度
偏差≤0.5%。
2)钢筋笼焊接应符合《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015的规定；钢筋笼搬运和吊装时应防止变形，安放应对准孔位，确保保护层厚度满足设计要求。
5.2锚索施工要求
1)锚索成孔孔径≥200mm，采用跟管钻进工艺，隔孔施工顺序，前批锚索注浆后12h再施工相邻孔。锚索应设定位（居中）支架，间距1. 5m。锚孔定位偏差≤20mm，偏斜度≤2%，锚索孔深超过设计长度≥0. 5m。
2)-次灌浆采用M35水泥砂浆，灰砂比0.8~1.5，水灰比0. 38~0.5，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。二次压力注浆采用纯水泥浆，水灰比0.4~0.5，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥用量≥60kg/m，注浆压力2.5~5.0MPa，保持压力3~ 5min，注浆固结体强度≥25MPa。二次注浆管应在锚固段全长设置注浆孔，孔间距为500mm，每个注浆截面的注浆孔为2个。
3)锚具、夹具和连接器的性能均应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2007的规定。
4)锚固段注浆体强度> 20MPa后方可进行张拉。张拉至设计拉力值的0.9~1.0倍后，再按锁定值锁定；锚索张拉锁定后，方可进行下步土方开挖。
5)本工程中的部分锚索为永久性锚索，应进行防腐处理：压力分散型锚索采用无黏结钢绞线；其余永久性锚索自由段采用除锈、刷沥青船底漆、沥青玻纤布缠裹2层进行防腐处理后，装入套管中，套管两端100~200mm长度范围内用黄油充填，外绑扎工程胶布固定；锚固段水泥砂浆保护层厚度≥25mm；锚头的锚具经除锈、涂防腐漆后应采用钢筋网罩、现浇混凝土封闭，混凝土强度等级C30，厚度≥100mm，保护层厚度50mm。
5.3搅拌桩施工要求
搅拌桩采用双排单轴搅拌桩，全桩长采用四搅两喷工艺。水泥采用32.5级矿渣水泥，水灰比0.6~0.8，搅拌桩水泥用量60kg/m。
5.4 防排水措施
1)截水沟为减少地表水渗入基坑坡体内，应在基坑坑顶设置截水沟。截水沟断面高600mm，底宽500mm，上口宽800mm，壁厚150mm。
2)排水沟 基坑坡面与坡底应设置地表排水系统，排水沟断面高400mm，底宽300mm，上口宽600mm，壁厚150mm。
3)截、排水沟混凝土等级为C20，内设双向ɸ6.5@ 200网片筋，纵坡坡率≥0.3%。截、排水沟端头与场地排水系统相连，排水沟之间竖向相连，形成一个封闭系统，确保大气降水顺利汇集排走，不渗入支护范围坡体内。
4)仰斜式泄水孔进水侧应设置反滤层，厚度≥500mm，泄水管采用双层无纺土工布包缠。
5.5 土方开挖及基坑监测技术要求
5.5.1土方回填
本工程所有桩锚支护体系均需在施工前进行相应区域的土方回填，以满足施工支护桩及锚杆所需的工作面，具体回填要求为：至少回填所有支护桩以内上口宽度10m，下口宽度20m。同时，因场内地形地貌复杂，临近支护桩施工区域无可用加工场地及材料堆码场地，需回填6号楼及周边3 000m2区域土方至紧邻1号地库区域场地自然标高，为钢筋加工、混凝土施工等提供场地。所有回填除需达到平整场地的目的外，还应超过各支护桩剖面设计桩顶标高1m左右，以满足支护桩施工。
土方回填顺序为：①第1道支护桩（高区）自1-1剖面至5-5剖面；②第2道支护桩（低区）自1-1剖面至9-9剖面。同时应在第1次回填的同时完成6号楼及周边3 000m2区域土方回填，为正式施工支护桩提供材料堆码场地及钢筋等加工场地。由于1-1剖面原有支护桩区域土方均为杂填土，回填过程中需对土方反复压实，防止造成滑坡等灾害。
5.5.2土方开挖
在锚杆施工过程中，需对土方分步开挖，每步开挖高度以锚杆高度间距为准，开挖至每层锚杆标高以下1. 5m左右，以便锚杆机能顺利工作。由于锚杆机宽度5m左右，加之人员材料通过，为保证安全，每步开挖后工作面需保证10m以上宽度。土方回填区域如图1所示，典型开挖剖面如图2，3所示。
开挖至上图所示区域后，外排桩锚支护施工即可完成，在施工内排支护桩之前，需进行二次回填，回填至内排支护桩顶标高以上1m左右，以便施工内排支护桩，如图4，5所示。
内排桩锚支护体系施工完毕后，需开挖至施工6号楼及周边地库的标高要求，并组织施工6号楼及周边地库临时性支护，以满足后续施工要求。
至此，永久性支护施工已全部完成。待周围地库及6，9号楼施工完毕后，相应区域还需进行第3次回填，以满足场内设计建筑标高要求。6注意事项
土方开挖前，应做好边坡外地面排水，确保地表水不流向基坑，设置排水沟槽，确保基坑周边6m范围内不得有积水。雨期和冬季施工应采取排水防冻措施，确保基坑及坑壁不受水浸泡、冲刷、受冻。土方开挖应分层、分段进行，并应与锚索开挖深度对应，不得超挖、欠挖，不得碰撞已喷好的混凝土面层。开挖时，应对周围环境进行观察和监测，当出现异常情况时应及时反馈并处理，待恢复正常后方可施工。
1-1~3-3剖面永久支护底部、6-6~ 9-9剖面未设置排水设施，应在小区总体排水系统设计时予以考虑，保证基坑排水通畅。部分剖面基坑底部位于勘察地下水位附近，开挖时应做好应急排水准备。基坑工程执行动态设计、信息化施工的原则，依据施工及检测情况及时调整设计方案。
施工前应查明距基坑边2倍基坑深度范围内地下管线的位置埋深使用情况，当情况不明时应开挖检查，对漏水的上下水管、储水体，应先修复或移位后再进行基坑工程的施工。
由于该基坑部分为永久性基坑，在使用期间应随时关注排水沟的排水情况，并按实际情况进行监测，确保排水系统的畅通；若发现有水渗入基坑坑外土体的部位，应及时处理，若发现有变形不稳定现象，应及时通报相关单位并采取相应措施；使用期间定期对支护体系及地面、排水沟进行巡查，发现隐患及时排除。
土方开挖要留足必要的固结时间，保证支护强度满足要求，原则上先开挖周边，后清中间。
7 临近建筑物变形监控
1)建筑物允许变形值应符合《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中第5.3.4条规定。
2)基坑边坡及地面变形监控 基坑边坡及周边地面允许变形值应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002中第7.1.7条规定。
8 结语
本项目深基坑及边坡支护施工中，由于地形复杂，临时性与永久性边坡并存，支护与开挖、回填交叉进行，困难重重，项目部通过优化设计、合理组织，在确保施工安全的前提下，有效保障了施工的正常进行，取得良好的经济与社会效益。经第三方监测，施工期间未对周边环境造成不良影响。
