深基坑支护工程的质量控制要点

摘 要:随着经济的发展，深基坑工程的施工也日益复杂，如果不严格质量控制，一旦出现坍塌，将对周边建筑和本工程造成重大损失，甚至会对人身安全造成严重威胁。本文结合工程实例，从围护结构、基坑降水、基坑开挖以及基坑监测等方面阐述了深基坑质量控制要点，旨在提高深基坑支护工程的质量。

关键词:深基坑支护；质量控制要点；降水；开挖控制；基坑监测 Deep foundation pit engineering quality control points XuWuQiang

Cooper WengYuan county construction engineering co. LTD. Guangdong WengYuan 512600 Pick to: along with the development of economy, the construction of deep foundation pit

engineering also increasingly complex, if not strictly quality control, once appear, collapsed, will cause serious damage to the surrounding buildings and the project, and may even pose a serious threat to personal safety. Combining with engineering examples, from retaining structure and

foundation pit precipitation, excavation and foundation pit monitoring aspects this paper expounds the key points of quality control in deep foundation pit, aims to improve the quality of deep foundation pit engineering.

Key words: deep foundation pit; Main points of quality control; Precipitation; Excavation control; Foundation pit monitoring

随着城市化进程的加快,城市土地资源也变得日益紧张。为了提高土地的空间利用率，人们在加大建筑高度的同时，也争相开发地下空间。随着基坑支护工艺及技术的不断完善,基坑的开挖深度在不断的加大，深基坑工程也越来越多。深基坑支护工程是确保主体工程基础部分顺利实施的关键，它直接影响到工程的经济效益、工程进度、施工安全等方面，如果不对深基坑支护工程进行质量控制，可能会对整个工程造成不必要的影响。因此，我们要确保深基坑支护工程的质量，确保基坑工程顺利进行。 1 工程概况

某商业建筑主楼层高22层，附楼10层，主楼高度为99.8m, 附楼高度为45.4m,为现浇钢筋混凝土框架结构。主楼地下室底板厚1.8m,基底标高-10.11m,附楼地下室底板厚为1m,基底标高为-6.14m。

2 深基坑支护工程质量控制要点 2.1 围护结构控制

围护结构控制必须确保周围环境安全可靠,同时还应做到经济合理,方便基坑开挖及地下室结构施工。本基坑各项计算指标都必须满足二级基坑要求。工程围护结构的造价取决于对环境的保护程度,位移控制严格,则造价高；位移控制宽松,则造价相对较低。合理的取舍是选择围护结构的关键。

本工程主楼开挖深度为9.10m,裙房开挖深度为4.90m。周边无重点保护的区域。

该工程对围护设计的要求为:在保证基坑安全的前提下,工期要求尽量短。主楼层高22层,裙房层高10层,并且主楼设二层地下室,裙房为一层地下室,因此无论是从“先深后浅”的施工原则,还是从工期的角度,都要求首先开挖主楼基坑。因此整个基坑的施工顺序为:

(1)首先开挖主楼基坑,施工支撑系统,利用这段及支撑养护期间两侧裙房与主楼相邻部位施工土钉墙；

(2)主楼与附楼深浅坑相接处按设计要求进行放坡卸载；

(3)开挖主楼基坑至坑底并施工地下室至地下二层顶板,拆除支撑,施工以上结构； 2.1.1 主楼区域 (1)挡土止水系统

在南北两侧采用φ950mm钻孔桩,桩长20m挡土；在西侧的主楼与裙房相邻部位,采用放坡卸载+重力坝的围护型式,放坡高度4.9m(同裙房挖深),放坡宽度为重力坝后侧10m(放坡宽度以保证土坡荷载传递不到搅拌桩为准),二者高差4.2m,采用3.2m的重力式挡土墙；在东侧的主楼与裙房相邻部位,由于待拆食堂及施工道路的存在,使得放坡宽度及深度受到,因此放坡高度2.6m,放坡宽度8.5m,二者高差6.5m,采用φ700mm钻孔桩挡土,在后侧2.6m的放坡区域采用1.2m宽搅拌桩挡土。 (2)支撑系统

支撑结构设计是基坑围护设计的核心内容。为尽可能减小对周围环境的影响,需要一个强大的支撑系统；为了做到经济合理,又必须使用尽可能少的支撑材料；要挖土方便,减少施工周期,支撑之间还得留出很大的挖土空间,支撑结构设计面临众多矛盾。从结构自身入手,充分研究不同结构形式的受力特点、整体刚度差异,从中选取受力性能最好、整体刚度最大的结构作为支撑结构,这应是尽可能好地解决上述矛盾的有效方法之一。 2.2.2 附楼区域

附楼挖深4.90m,周边环境简单,采用复合式土钉墙作为围护结构,深层搅拌桩构成止水帷幕,桩宽4m,桩长10m,其顶部插入毛竹长1.5m@1000mm与150mm厚C25压顶混凝土连接整体。竖向设置4道土钉锚杆,土钉长度依次为9.0m、12.0m、9.0m、7.5m。在深浅坑交界处将增加土钉长度。 2.2 基坑降水控制 1）降水方案

本工程主楼基坑开挖深度9.4m, 附楼5m。主楼开挖深度接近第②3-2层砂质粉土夹粉砂,该二层土透水性较好。经综合考虑,采用如下方案:主楼基坑共设置24口深井,平均160m2/口井,梅花形布置,以避开支撑。井距约12.6m,井深为15.0m,包括东附楼卸载处三口深井,共计27口深井。每口深井泵安装水表,统计抽水量,每三口深井泵配一台真空泵,以提高抽水效果。为及时了解水位情况,在主楼12/G轴、16/K轴、17/G轴、21/K轴四口井设置为观察井,定时用测绳对观察井进行水位观察,以便掌握抽水情况。西副楼布置轻型井点7套、东副楼布置轻型井点6套,降水深度6m。为了保持主楼围护桩内外压力平衡,降低坑内外水位的高差,在主楼南北外侧各设置了2套轻型井点降水,至底板施工完成后拆除。 2）降水效果

主楼深井打设后,马上进行降水,每天统计出水量,抽水11d以后,总出水量1503m3。通过对观察井进行观察,水位已降至开挖面以下0.8m,允许开挖第一层土。在开挖、支撑制作、养护期间,深井降水一直正常工作。在此期间,降水20d,出水量3173m3。在挖支撑下第二道土时,采用挖土机从不同部位实地开挖。从坑底标高取出土样,实测含水率已降到31%,同时支撑的强度必须符合设计要求。在完全满足各项条件以后,实施第二层土的开挖。附楼轻型井点严格按设计要求,三套在主楼开挖前施工,开挖附楼前拆除,四套在附楼开挖前施工,底板完成后拆除。

2.3 基坑开挖控制 1）基坑开挖的总体部署

根据本工程实际施工情况及进度要求,本土方工程设计分为两阶段进行: 第一阶段为主楼全部及附楼土,土方量约为52700m3。 第二阶段为附楼,土方量约为12000m3。 第一阶段挖土施工分为三个步骤实施:

(1)首先开挖主楼支撑系统以上部分的土方,由于支撑顶面标高为-4.2m,因此挖至-4.0m,留20cm土,用以挖支撑下土方时铺设路基箱,保护支撑。开挖土方时,用3台小松EX-100从主楼与附楼接壤处,由西向东开挖,当挖至深井井管时,将井点管高出-4.00m处的井点截除,清理井点管周边的砂土,并用粘土封闭井点管,再继续降水,以确保降水效果。挖土时,随时将支撑梁槽开出,并用人工修理,即进行支撑梁底模垫层的施工。

(2)然后开挖附楼土方,土方总量约为12000m3。用两台EX-200反铲机从南侧分东、西两条线由南向北开挖。土方由北侧运输道路运出。本次开挖深度从-1.0m～-5.9m,局部达-7.8m。 (3)最后开挖主楼支撑下的土方,土方总量约为25000m3。在支撑系统的混凝土强度满足设计要求以后,沿L轴、G轴在支撑梁上放出25°斜坡通道,宽度为10m,作为运输通道,下铺路基箱。两台EX-200反铲机停在支撑上,挖支撑下的土,挖到一定标高以后,两台EX-200反铲机驶入基坑,挖死角和余土,进行立体交叉接力,把土体喂给停在支撑上的两台挖机,再由此两台挖机将土体传给沿斜道下来的运输卡车。挖土方向由西向东,再转入由南向北退,直至西北运输通道处收头。垫层随挖随浇,并且浇捣至围护桩边。 2）挖土阶段技术控制

本工程对主楼9.4m深基坑采用一道混凝土支撑,挖土方案的设计显得有为者重要。结合支撑形式采用墩式挖土,先保留东边土方作运输通道,从西向东逐步后退,然后从墩式堆土处向东北出口处收头。挖土严格按“分层、分块、均衡、对称”的施工原则,紧扣挖土与支撑、挖土与垫层施工衔接。由于在施工过程中采取了有效的技术以及对校园、周边居民有影响的淤泥、噪声等环境污染的控制措施,使工期得到超前、质量符合国家规范。同时缩短了基坑暴露时间,有效地约束了围护桩、支撑的变形。同时,我们也认识到,任何深基坑内支撑的设计,除了满足其自身作支撑的功能外,必须结合土方开挖方案,千方百计为土方开挖创造条件。 2.4 施工监测控制

施工监测是为了监测围护结构的施工安全以及周围建筑物在施工阶段的安全。通过对围护体系的应力、变形参数监测以及对基坑周围土体的监测,了解围护的应力、变形状况,验证基坑围护结构设计和基坑方案施工的正确性。由于本工程设计大胆地采用了一道混凝土支撑。因此,在施工过程中进行了全面的跟踪监测。包括:围护体顶部水平位移、垂直位移；围护体周围土体深层水平位移；立柱桩顶垂直位移；坑外地下水位；支撑轴力；总共持续了70d,直到支撑爆破拆除。 1）水平位移监测

围护顶部的水平位移采用视准法线进行观测,有代表性测点的水平位移过程线见图1。 图2 沉降过程线

基坑开挖初期,位于圈梁顶部的沉降测点均有所上抬,但上抬值很小,都在5mm以下,只有同期该测点水平位移量的十分之一。在以后整个开挖过程中,各测点沉降量回到0值附近波动,变化不大。

立柱桩桩顶的沉降测点在支撑以下土体开挖初期快速上抬,以后平缓上升,直至底板浇筑,上抬量最大的测点为L6,最大上抬量为10mm。 3 结语

深基坑支护虽是临时性工程，但它是一个系统工程，其危险性大、影响大、技术含量高。因此，要控制好深基坑支护工程的质量，不仅要做好包括围护结构、基坑降水等多方面的质量控制，还应该加强监理人员对深基坑支护新技术的学习，并及时掌握国家及地方对深基坑支护管理的有关最新规定，真正全过程地做好深基坑支护工程的质量控制。 参考文献：

[1] 朱建平;陈征飞.浅析深基坑支护施工的质量控制[J].科技创新与应用,2012年03期 [2] 任战海.论深基坑工程施工质量及控制措施[J].建材与装饰(下旬),2011年04期