复杂地质环境下大型深基坑支护施工技术探讨
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作者: 贾美金
摘 要：深基坑施工经常会遇到许多复杂的地质环境，需要根据实际的地质情况来制定合适的施工方案才能保证深基坑的施工质量。本文结合某建设工程项目沿岸软土地基超大型深基坑支护施工为例，分析了当地的地质情况，说明了基坑支护设计，并阐述了深基坑支护及降水实施和基坑监测情况，为该地区同类型工程提供了参考依据。
关键词：软土地基；深基坑；支护；环形支撑
0 引言
在经济快速增长的今天，我国的城市建设也达到了新的高度，高层建筑的施工工程项目不断落实。但是在建筑的施工当中，深基坑的施工是第一步也是重要的一步，经常会遇到复杂的地质环境条件，没有使用有效的施工技术将会影响到施工质量。因此如何采取相应的施工技术来提高深基坑的施工质量成为了施工人员需要解决的问题。下面就此进行讨论分析。
1工程概况
某项目由4栋2～4层沿街商铺；1栋22层五星级酒店；1栋42层甲级写字楼，高度186米，4栋高层住宅组成。沿街商铺是框架结构，写字楼和酒店是框架筒体结构，住宅是剪力墙结构，建筑总面积约为35万平方米。
工程设计为钻孔灌注桩+筏板基础，基坑大面积开挖深度为13.2米，其中住宅电梯井挖深约15.9米，酒店核心筒挖深约17.5米，写字楼核心筒挖深约19米，整个基坑长×宽约210米×195米，基坑面积约4.10万平方米。
工程基坑面积大，深度深，土质条件差，因此基坑施工安全是重中之重，基础施工前，认真做好深基坑的支护设计及施工是本工程施工成败的关键。
2地质情况
土层埋深40.00m，各土层分布及土质见表1。
表1各土层分布及土质
从表1可以看出，基坑开挖和支护深度范围内，在3b层粉质粘土中夹有淤泥质土，该土层属于高压缩层土，必须重点考虑该高压缩性土层的影响。
3基坑支护设计
3.1设计方案选择
（1）钻孔灌注桩+深搅止水桩+预应力桩锚。
（2）钻孔灌注桩+深搅止水桩+斜抛撑。
（3）钻孔灌注桩+深搅止水桩+2道水平混凝土支撑。
（4）钻孔灌注桩+深搅止水桩+1道水平混凝土支撑。
3.2设计方案对比分析
针对沿岸所属的基坑工程，进行了全面摸底调查，均采用混凝土换撑或对撑进行支护，而沿岸工程，若采用预应力桩锚支护方案，无法通过专家论证，结合4种基坑支护设计方案对比分析，最终确定该工程基坑支护形式为钻孔灌注桩+深搅止水桩+1道水平混凝土支撑及2道混凝土换撑带。
3.3基坑支护及降水井设计
以确保“基坑安全”为重点，最终确定了采用一道水平“梅花瓣形”混凝土环形内支撑。
（1）支护桩设计。支撑桩设计为钻孔灌注桩，根据基坑开挖深度不同，共设计3种规格，即准1300mm@1500mm，桩长32.5m；1200mm@1400mm，桩长23.5m；1100mm@1300mm，桩长22m。
（2）止水帷幕设计。采取三轴准850mm@1200mm水泥土搅拌桩全封闭止水，桩长分别为31.7、31.2、31、22.5m。
（3）水平支撑设计。水平支撑设计为一道花瓣形混凝土（环形+十字）支撑，布置在标高为-4.750m处，混凝土强度C35，其中支撑竖托桩为准800mm，桩长分别为20、30m的钻孔灌注桩，钢立柱为480mm×480mm格构钢柱，插入竖托桩内3000mm；环梁截面2500mm×1000mm，腰梁截面1600mm×1000mm，支撑梁截面分别为1200mm×1000mm、800mm×800mm。
（4）换撑设计。换撑设计为2层素混凝土板带。
（5）基坑降水设计。采用准500mm大口井降水，其中坑内布置186口疏干降水井，280m2/口，井深均为20m；坑外布置42口观测井，井深为30m，兼做回灌井。
（6）卸载设计。基坑顶部四周5～8m宽，挖深1.5m。
4深基坑支护及降水实施
4.1钻孔灌注桩施工
钻孔灌注桩共计617根，投入9台KQ-800潜水钻机组织施工，现仅将准1100mm@1300mm钻孔灌注桩表示如下，见图1。
图1 钻孔灌注桩配筋
满足连续施工要求时，采用隔一打一施工，采用隔一打一不能满足施工间距要求，采用隔二打一，依次类推。
对地下原有桩的处理。采用90t履带吊及全回转CD套管钻机拔除，见图2。
a原有桩的切断 b清除原有桩 c回填、拔取套管
图2 支护桩遇原有桩处理
4.2水泥土搅拌桩施工
止水桩共873幅，采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为25%，投入2台JB160型步履式三轴搅拌机组织施工。
4.2.1施工方法
（1）采用跳槽式双孔全套复搅式连接方式施工。
（2）单侧挤压式连接方式。对于转角处或有施工间断情况下通常采用此连接。
4.2.2特殊部位处理
（1）当遇地下原有桩时，可采用前面所述全回转CD套管钻机，也可采用FCEC清障钻机拔除。
（2）当产生施工冷缝时，处理方案见图3。
图3 施工冷缝处理方案
4.3基坑降水施工
（1）大口井与正式工程桩基穿插进行，先施工坑内186口疏干降水井及坑外42口观测井，局部电梯井深坑增设的降水井，待基坑开挖后补井。降水井和观测井均采用准500mm无砂水泥滤管。
（2）由于工程区地质属于软土土层，含水量高，基坑土方开挖前，进行20～25d全面降水，做到井内有水即抽，保证基坑土方开挖后干场作业。
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