摘 要：在建筑工程施工中，基坑支護施工技術應用比較普遍，基坑的支護結構常見的形式有五種：地下排樁或地下連續墻、水泥土墻、土釘墻、逆作拱墻和放坡等。不論選用哪一種形式進行施工，都要認真結合工程的實際情況，保證整個工程的施工質量。本文介紹了某住宅工程基坑開挖采用水泥攪拌樁作支護結構的工程實例，指出嚴格的施工和嚴密的監測是確保基坑工程成功的關鍵。

　　關鍵詞：基坑支護,水泥攪拌樁擋墻,技術措施

　　1 工程實例

　　某住宅樓共十層，地下室一層，結構類型為剪力墻結構，采用鉆孔灌注樁基礎。該工程北側鄰近繁忙街道，其余三側緊鄰民居，特別是北側和南側西段距多層民居僅1m～3m，距民居稍遠的南側中部以東地段還要留作上部主體施工場地，基坑支護可利用空間非常狹小，基坑四周只能直立開挖。

　　通過鉆探土質鑒別及室內土工試驗成果分析，埋深在17.0m以上的地基上結構以海綿狀結構為主，表現為含水量高、容重小、強度低及壓縮性高等欠固結土特征。17.0m～31.0m地基土結構多為單粒結構為主、含水量低、容重大、強度為中等及低壓縮性的超固結上。31.0m以下地基土結構多為蜂窩狀結構及單粒結構，含水量低、容重大、強度高，為中～低壓縮性正常固結土及超固結土。該場地表層粘土層很薄，對基坑支護影響最大的為厚13m的淤泥質土層。

　　根據勘察報告，該場地地下水主要為第四紀松散覆蓋層中的孔隙潛水，地下水主要受大氣降水和周邊居民生活用水滲漏補給。下部分布的中砂、細砂屬強透水層，滲透系數k=2.4×10-2cm/s。鉆探結束后，測得孔中水位埋深在0.30m～1.20m之間。

　　2　基坑開挖支護方案選擇

　　擬建筑物開挖深度為5.50m左右，根據場地工程地質及水文地質條件可以考慮的支護方案大體有三種。

　　(1)第一種為無支護放坡大開挖方案。但在超軟地基中，表層有13m厚的淤泥質土層，含水量在50%左右，強度很低，是欠固結土層，不采用支護而開挖5m深坑，實際是很難施工的。由于無支護大開挖將會影響周圍鄰近建筑物，道路及各種管道會變形，因而此方案是不可取的，也是很難實現的。

　　(2)第二種方案是采用鉆孔灌注支護排樁，樁頂設置帽梁，并設內支撐。此方案從技術上是可行的，但結合超軟地基的特點，地表下17m范圍內主要為淤泥質土層，支護樁長度一般要穿過此層，所以樁長要大于17m，再加上鋼筋混凝土帽梁及內支撐，因而造價是高的，對于5.5m深基坑明顯是不經濟的。

　　(3)第三種方案是采用水泥攪拌樁格構狀重力式擋墻。此方案結合土層及開挖深度為5.5m的條件，從技術經濟條件分析是比較合理的。重力式擋墻要滿足穩定性、強度及變形要求，經多次試算，各項指標基本上能達到設計要求，因而確定為終選方案。

　　3 水泥攪拌樁擋墻的設計計算

　　3. 1 墻體截面的選擇

　　根據土質條件和基坑開挖深度H，先確定攪拌樁插入基坑底深度D。按照施工經驗，一般要求D/H≥1.1～1.2，且宜插到不透水層，以阻止地下水的滲流。墻體寬度B一般可取B/H=0.8～1.0，且不宜小于0.6。本工程墻厚3.2m系考慮采用了3排密排雙頭鉆機并相互咬合而得。

　　3. 2 墻身強度驗算

　　(1)用彈性抗力法計算，結果顯示墻身壓應力最大值σcmax=200.659kPa<[σc]=400kPa，滿足墻身抗壓強度要求。

　　(2)用彈性抗力法計算，結果顯示墻身拉應力最大值σlmax=0.00kPa<[σl]=160kPa，滿足墻身抗拉強度要求。

　　(3)用彈性抗力法計算，結果顯示墻身剪應力最大值τmax=31.08kPa<[τ]=343.393kPa，滿足墻身抗剪強度要求。

　　3.3 變形估算

　　用彈性抗力法計算墻體位移，結果顯示墻體頂端位移4.13cm，基坑底部墻體位移2.51cm，墻體底端位移-0.21cm。假定地表沉降曲線為三角形，計算結果顯示基坑周圍地表最大沉降量為3.95cm。假定地表沉降曲線為拋物線，計算結果顯示地表最大沉降量為2.57cm。

　　4 主要技術措施

　　(1)保證水泥土各種參數。水泥摻入比為15%，水灰比為0.45，外加劑：木質素磺酸鈣0.2%，三乙醇胺0.05%。根據勘探報告，地下水具有侵蝕性，SO4-2濃度高，具有結晶性侵蝕，水泥品種應該采用抗硫酸鹽水泥品種，但支護結構為臨時性結構，對長期耐久性要求可以放松，因而選用425#普通硅酸鹽水泥，以節省造價。但要求水泥土28天無側限抗壓強度qu>0.8MPa。

　　(2)土方開挖前至少15天開始降水，水位降至基坑底面以下1米，降水井采用無砂大口井。保證土方均勻開挖，嚴防開挖機構及車輛直接壓在攪拌樁上，防止攪拌樁體破壞。另外施工單位采取必要的臨時性措施，在挖土過程中對工程樁加以保護。表層土卸土厚度及范圍要嚴格按施工圖紙進行。

　　(3)關于格構狀水泥攪拌樁擋墻頂面，按要求應設置20cm厚的鋼筋混凝土蓋板，但業主要求希望不設置蓋板以節省造價。設計方認為如果在非雨季開挖，可以不設，但地表水不要侵入，考慮適當的臨時措施;如果在雨季施工，還應設置蓋板，視具體情況再定。

　　(4)為防止支護結構變形對周圍建筑、道路及管線的影響，要采用信息施工，加強觀測，發現問題及時會同有關單位采取措施解決。

　　(5)基坑周邊承臺部位：承臺基坑的土方采用人工開挖，以確保不過分消弱被動區支撐土體。對于凈間距小于4m的承臺必進行跳挖施工，在一承臺澆筑回填完畢后，再開挖相鄰承臺。

　　(6)環境保護及位移沉降觀測。對基坑周邊環境條件的保護是基坑工程設計施工的一個主要內容，本工程除在設計上采取了設計止水帷幕、控制支護結構變形值等預防措施外，認真貫徹信息化施工的原則，在基坑周邊每隔20m～25m設計了一個位移沉降觀測點，施工期間定期進行觀測，充分運用了這些觀測信息指導支護工程的施工，使環境保護問題得到了進一步的具體落實。

　　通過實施上述原則，整個基坑的土方開挖是井然有序的，特別是周邊區的土方開挖，由于事先已通過設計文件和合同條款明文約束，土方開挖完全服從支護單位指揮，確保了支護工程施工的順利進行。

　　5 結語

　　嚴謹的設計、嚴格的施工和嚴密的監測是確保基坑工程成功的關鍵，該基坑項目在地質條件與周圍環境較差的情況下，采用水泥攪拌樁支護結構方案，達到了預期的目的。

　　由于全面和嚴謹的設計，因此基坑支護系統始終安全可靠，并且預先估算結果與實測基本吻合。如墻頂位移計算結果為4.13cm，實測結果為4.5cm，二者相當接近。

　　各專業施工單位緊密配合，嚴格控制施工質量，因此該工程的水泥拌樁之間連接緊密，墻體無滲水與開裂，基坑無積水。基坑開挖后察看樁體挺直，土與水泥攪拌合均勻，強度很好，保證了施工安全。

　　從打樁開始至地下室施工全過程，對鄰近房屋、道路與地下管線等進行全面監控是基坑圍護施工必不可少的有效辦法。從該工程的監測效果來看，地下管線位移與沉降值控制在規定范圍內，周圍環境沒有出現異常情況。

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