浅谈深基坑支护设计与施工
摘要：污水泵站多为深基坑，深基坑支护设计与施工是当前建筑突显的技术难题。
本论文通过工程实例，从设计方案的选择到施工、监测，为深基坑支护的设计与施工提供了有益的经验。
关键词：深基坑水泥搅拌桩人工挖孔桩压力注浆环梁支护结abstract: wastewater pumping station more for deep foundation pit, deep foundation pit bracing design and construction is the current building highlight of the technical problem. this paper, by project examples, from the selection of design scheme to the construction, monitoring, for deep foundation pit bracing design and construction, and provided the beneficial experience.
keywords: deep foundation pit of cement mixing piles artificial dig-hole pile the pressure grouting the ring beam hujie teams
中图分类号：tv551.4文献标识码：a 文章编号：1工程概况北区污水提升泵站，设计地下埋深11米，设计输送能力为2万吨/日,建筑面积为101平方米。
建筑耐久年限50年。
该工程为筏板基础，地下污水池壁为钢筋混凝土池壁。
2地质条件
拟建场地所处位置非常狭窄，北面不到5米是一条小溪，南面7
米为市政道路，有较大的车流及人流，西面8米是一栋7层的住宅楼，东面10米是一栋2层的居民楼。
桂林是典型的喀斯特地貌区，地下溶岩发展丰富，上部覆盖0.5米～1米的杂填土，以下粘土夹有不规则的石灰岩，到7～12米遇较完整岩石。
由于地域的限制，没有放坡的条件，给基坑支护带来的较大的困难。
水文地质情况：地下水较为丰富，春季的地下水位在自然地面下0.5～1米，冬季地下水位在自然地面以下2米左右。
场地内粘土层在干燥的情况下有较好的可塑性，但是如果一旦被水浸泡则会变成淤泥，完全失去可塑性。
3支护结构设计
基坑支护结构一般由垂直挡土结构和水平支撑结构组成，设计方案必须满足以下2方面要求：一是保证边坡稳定及周围建筑物、地下管线设施安全，不得危及拟建物东西面原有住宅楼的结构安全，影响市区交通，更要防止北面小溪的水进入到基坑；二是确保基坑开挖顺利进行，并提供足够的地下污水池施工作业空间。
根据上述要求，业主邀请了有关专家多次研讨，经过可行性论证、方案比较，最后确定方案如下：
3.1由于场地限制，无法采用冲孔桩（振动太大，影响周边的建筑安全），所以采用人工挖孔桩作为垂直方向的挡土结构，围基坑设计一圈共24根桩，在人工挖孔桩的顶部设置一道600*1000的顶部圈梁，将24根桩连成一个整体，把人工挖孔桩的底部锚入基底岩石内，形成一个方形桶箍的结构。
为了确保桩底的牢固，在挖孔
桩的中底部再设置一道腰梁，将保桩底部也连成一个整体，这样一个完整的桶箍结构就形成了。
3.2采用高压旋喷桩形成止水帷幕。
由于地下水较丰富，必须处理好地下水的问题方可进行其他环节的施工。
所以，在人工挖孔桩的外围设置两排直径600的高压旋喷桩，桩与桩相交300，内外两排错开布置，相互咬合。
（如图1所示）
图1深基坑支护桩平面布置图
由于粘土层下面是岩石，因此旋喷桩的深度只能由地下岩石的埋深来决定了，在做人工挖孔桩之前先进行旋喷桩的施工，以确保挖孔桩的顺利进行。
3.3原计划在基坑的底部进行化学压力注浆，把池底进行封闭使其形成真正意义上的密闭桶状，后因考虑到底部的粘土厚并非理想的平面形状，很难达到预想的效果，且费用难以控制，最后放弃了。
4支护结构施工与土方开挖
4.1旋喷止水帷幕桩施工按设计要求，本工程旋喷止水帷幕桩跳桩法施工，待先施工的桩的水泥初凝后进行中间的桩的施工，喷浆压力12～18mpa，喷管提升速度15～20 cm/min，浆液水灰比1，水泥置换率≮15%。
4.2人工挖孔桩施工
帷幕止水做好后进入人工挖孔桩的施工，施工时要注意地下水的排水处理。
挖孔桩挖至岩石后，在每一个孔桩中心进行一个超前钻钻探，探至桩底下3米完整岩石终止钻探。
每个桩底设置三根直径110mm的钢管锚杆，锚入岩石1000mm，入桩1000mm，有效地将
孔桩与岩石连结在一起。
进行超前钻钻探时，有三根桩的桩底基岩未达到设计要求，岩石不完整且厚度不够，只有不到一米。
经几方探讨后决定这对三根桩的锚杆进行加强，每根桩设5根锚杆，锚杆长度加至4米。
4.3挖孔桩顶部水平支撑圈梁及腰梁施工人工挖孔桩施工完毕后，进入顶部封口梁的施工。
孔桩之间还有有小部分的土，按梁的尺寸先把这部分土挖掉，扎好钢筋，支好梁侧模，然后进行砼的浇筑。
在做孔桩钢筋笼时要注意预留好锚入圈梁内的钢筋长度，确保梁与桩的有效连接。
工艺流程是：定位放线→人工挖土方工程→模板工程→钢筋工程→砼工程。
4.4 第一阶段基坑开挖（-6m以上）待顶部圈梁和人工挖孔桩的砼强度达到设计要求的强度后，便进入第一阶段基坑开挖工序。
用反铲挖掘机在基坑四周进行挖掘（条件所限，不好在基坑内操作）。
第一阶段土方的开挖深度为-6m,这一阶段基本在基坑上就能完成开挖，当土方开挖至-6m标高时，停止挖土作业。
4.5 基坑开挖到-6m后，在此位置进行水平腰梁的施工。
腰梁贴着人工挖孔桩的桩壁，在梁的位置将孔桩的护壁凿掉，使腰梁能与孔桩连结好。
并在每个孔桩内植入4根直径25㎜的钢筋，在桩内及梁内分别锚入200㎜加强连结。
做好以上工作后就可以进行腰梁的施工了。
工艺流程：定位放线→模板工程→钢筋工程→砼工程。
4.6 待腰梁的砼强度达以到设计要求的强度后，便可进行第二阶段的基坑土方开挖了，这一阶段的开挖比第一阶段要复杂得多。
首先由于基坑太深，挖掘机不能在坑上完成开挖工作。
如果全部用人工开挖，工程量较大，工期长，所需费用也较高。
于是采用把一台小型挖掘机用吊车吊到基坑内，坑上一台大型挖掘机配合施工，这样将下面的土方开挖完毕。
其次，到-6米以下已经在地下水位以下了，这是一个很头痛的问题。
刚开始水量小，就用水泵将水往外抽水，后来水越来越大，担心过多抽取地下水会引起周边地面下沉，危及周边建筑物的安全，于是采取化学压力灌浆进行封堵。
进行灌浆封堵后水量有所减少，可以在一台口径50㎜的水泵间断性抽水作业下进行开挖。
除了地下水问题外，这一阶段出现了很不规则的岩石。
岩石的平均开挖厚度约2米，须进行岩爆破作业。
爆破作业工作由专业的爆破公司进行施工。
由于爆破作业面距离基坑支护及周边建筑物很紧，爆破用药量必须严格加以控制，以免造成不良影响。
爆破分多层进行，每层爆破完成一层后需要将爆破产生的片石碎石清理出基坑。
由于基坑内场地限制，清理工作必须采用人工在坑底清理，采用汽车式起重机在基坑上面吊运。
经过了几个回合的爆破作业，基坑开挖总算完成了。
4.7爆破完成后，基坑周边露出了一些无岩石的基坑壁，且有少量地下水渗出，存在着较大的基坑塌方的隐患。
为了确保后续工作的顺利开展和基坑的安全，经过几方讨论决定，将腰梁以下无岩石的基坑周围做20cm厚的混凝土挡土墙进行加固。
5施工监测
由于影响基坑工程安全的不确定因素很多，故需对基坑进行多方位的基坑监测。
(1)根据埋设于挡土桩顶封口梁上6个位移观测点监测，挡土桩向基坑内侧方向的位移基本未发生有效的位移，基坑支护安全。
(2)经过对周边原有建筑物的沉降进行设点观测，均未发现有明显的下沉现象，表明未对周边建筑物造成不良影响。