[摘 要]井口緩沖倉(cāng)工程，由于設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋置較深，在進(jìn)行土方開挖、地基處理、基礎(chǔ)及主體施工過程中，容易造成基坑土體坍塌，對(duì)周圍建(構(gòu))筑物也易造成下沉、開裂、傾斜等不利影響，為避免上述現(xiàn)象的出現(xiàn)，必須對(duì)井口緩沖倉(cāng)工程深基坑施工采取一定的支護(hù)措施。通過綜合考慮工程所在場(chǎng)區(qū)土層性質(zhì)及分布、地下水埋深、地下管線分布以及工程周圍地面建(構(gòu))筑物分布情況，并考慮經(jīng)濟(jì)效益等因素，提出基坑距離建筑物較近一側(cè)采用鋼筋混凝土灌注樁圍護(hù)墻，輔之錨索拉結(jié);另外三側(cè)采用分層放坡的施工方案。實(shí)施效果顯示，該方案安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，為同類型工程支護(hù)設(shè)計(jì)的方案提供了成功的參考經(jīng)驗(yàn)。

　　[關(guān)鍵詞]深基坑，支護(hù)，灌注樁圍護(hù)，錨索接結(jié)，分層放坡

　　1工程概況

　　1.1設(shè)計(jì)概況

　　王家?guī)X煤礦井口緩沖倉(cāng)工程，位于華晉焦煤集團(tuán)王家?guī)X煤礦院內(nèi)，建筑面積1500m2，平面軸線尺寸為17.5m×15m，主體為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，倉(cāng)體地下三層、地上兩層，地上部分檐口高度15.25m，地下部分埋入地下深度為22.37m(以自然地坪為界)，倉(cāng)內(nèi)有兩個(gè)鋼筋混凝土漏斗，不同標(biāo)高處還有兩個(gè)設(shè)備基礎(chǔ)。緩沖倉(cāng)采用筏板基礎(chǔ)，地基做2.0m厚3：7灰土密實(shí)處理層。

　　1.2場(chǎng)區(qū)概況

　　緩沖倉(cāng)北面是在建的驅(qū)動(dòng)機(jī)房，距離39 m;南面是在建的棧橋，距離23 m;西面是已竣工的廠房，距離9 m。而井口緩沖倉(cāng)工程基坑開挖較深，對(duì)本工程周圍的建(構(gòu))筑物勢(shì)必造成影響。為充分保證施工人員的安全和相鄰建筑物(已建、在建、待建)的穩(wěn)定，必須采取有效的邊坡支護(hù)方案，保證土方開挖及地下倉(cāng)體施工的安全。

　　1.3場(chǎng)區(qū)地質(zhì)條件

　　根據(jù)工程勘察設(shè)計(jì)報(bào)告，井口緩沖倉(cāng)在基坑開挖深度及其影響深度范圍的土層分布自上而下描述為：

　　第1層為素填土層：松散，為平場(chǎng)開挖時(shí)的堆積，局部為灰?guī)r、花崗巖碎塊，土質(zhì)不均勻，厚度0-1.5m;

　　第2-3層為黑壚層：深褐色，稍濕，堅(jiān)硬，團(tuán)塊結(jié)構(gòu)，具有少量針孔和大孔穴，層厚度0.8-1.8m;

　　第4-6層為黃土狀粉土層：淺黃-褐黃色，土質(zhì)不均勻，針孔發(fā)育，具大孔隙，場(chǎng)地分布較普遍，層厚較大，局部夾有碎石角粒，層厚度14.6m-17.9m。

　　第7層為古土壤層：棕紅-褐紅色，稍濕，堅(jiān)硬，團(tuán)塊結(jié)構(gòu)，具少量針孔，可見大量白色鈣絲，含鈣質(zhì)結(jié)構(gòu)，場(chǎng)地內(nèi)普遍分布，未揭穿。

　　根據(jù)巖土工程地質(zhì)條件，持力層為第6層，場(chǎng)地在勘測(cè)深度范圍內(nèi)未見地下水。

　　2基坑支護(hù)方案設(shè)計(jì)

　　2.1設(shè)計(jì)思路一

　　采用工字鋼立柱對(duì)基坑四周立面進(jìn)行圍護(hù)，鋼立柱沿基坑深度縱橫向布置水平鋼管對(duì)撐，基坑中間布置灌注樁，作為水平鋼管對(duì)撐的豎向支撐，形成網(wǎng)格狀支撐系統(tǒng)。

　　優(yōu)點(diǎn)：采用此方案，作基坑圍護(hù)的鋼立柱、鋼管等構(gòu)件在滿足基坑支護(hù)的同時(shí)，還可以回收利用。

　　不足之處：由于基坑較深，鋼立柱柔度大，對(duì)接困難，造成沿基坑深度方向的水平鋼管支撐布置較密，不便于土方開挖及緩沖倉(cāng)結(jié)構(gòu)施工。

　　2.2設(shè)計(jì)思路二

　　西側(cè)(距已建廠房較近)基坑采用鋼筋混凝土灌注樁墻作圍護(hù)，樁間采用注漿進(jìn)行密實(shí)，土方開挖時(shí)視灌注樁受土壓力情況決定是否采用錨索拉結(jié);基坑其余三側(cè)面采用連排粉噴樁圍護(hù)。

　　優(yōu)點(diǎn)：采用此方案，灌注樁墻與粉噴樁連成整體，基坑圍護(hù)的強(qiáng)度較高，整體性好，減少了基坑中間的豎向支撐，方便了施工。

　　不足之處：由于基坑四周均需采用灌注樁或粉噴樁支護(hù)，雖保證了支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，但造成施工成本的提高，特別是相對(duì)于緩沖倉(cāng)工程本身的造價(jià)來看，支護(hù)方案不經(jīng)濟(jì)。

　　2.3支護(hù)設(shè)計(jì)方案選擇

　　2.3.1支護(hù)方案優(yōu)選

　　在設(shè)計(jì)思路一和思路二的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)方案二進(jìn)行了優(yōu)化。由于井口緩沖倉(cāng)工程比棧橋工程和驅(qū)動(dòng)車間工程先開工，重新對(duì)棧橋和驅(qū)動(dòng)車間到井口緩沖倉(cāng)的距離進(jìn)行計(jì)算，最后確定方案如下：基坑南、北、東三側(cè)采用分層放坡，西側(cè)采用灌注樁支護(hù)，沿基坑深度方向設(shè)置多段水平錨索進(jìn)行拉結(jié)。

　　2.3.2具體支護(hù)方案

　　(1)基坑西側(cè)(距離已建廠房)

　　布置36根鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，樁徑1m、樁長(zhǎng)36m，樁間距300mm。灌注樁每隔兩根采用錨桿進(jìn)行拉結(jié)，錨桿長(zhǎng)25m，成孔角度為15°，錨桿豎向排距3m。

　　(2)基坑北側(cè)、南側(cè)和東側(cè)。

　　分層放坡進(jìn)行土方開挖。第一次放坡開挖至自然地坪下3.253 m，為灌注樁圍護(hù)墻施工提供條件，挖土坡度為1：0.75;第二次同坡度開挖至自然地坪下12.470 m，做一層3 m寬的平臺(tái);第三次同坡度開挖至墊層底。

　　(3)為節(jié)約工期，錨索施工與基坑土方開挖平行流水施工。

　　3基坑支護(hù)施工

　　3.1總體施工方案

　　先進(jìn)行西側(cè)的灌注樁施工，待圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到要求后，進(jìn)行土方開挖，錨索施工隨土方開挖穿插進(jìn)行。

　　3.2施工準(zhǔn)備

　　(1)清除施工區(qū)域內(nèi)障礙物。

　　清除基坑北側(cè)和西側(cè)臨時(shí)堆土，切斷施工區(qū)域內(nèi)的臨時(shí)用水管道，清理場(chǎng)區(qū)內(nèi)建筑垃圾，對(duì)施工區(qū)域場(chǎng)地進(jìn)行平整。

　　(2)測(cè)量放線

　　完成支護(hù)樁位及井口緩沖倉(cāng)工程測(cè)量控制網(wǎng)的設(shè)置，包括水準(zhǔn)基點(diǎn)、控制基線、軸線、監(jiān)測(cè)軸線及沉降觀測(cè)點(diǎn)等，并經(jīng)檢查復(fù)核無誤。

　　(3)場(chǎng)區(qū)排水

　　施工區(qū)域內(nèi)做好臨時(shí)性排水工作，場(chǎng)地排水溝坡度不小于0.2%，使場(chǎng)地不積水，必要時(shí)設(shè)置截水溝、排洪溝。

　　(4)其他

　　做好臨時(shí)道路的硬化，機(jī)械、材料及施工臨時(shí)設(shè)施的準(zhǔn)備，施工臨時(shí)用水、用電管線的布置等。

　　3.3圍護(hù)樁施工要點(diǎn)

　　(1)圍護(hù)樁施工前，施工區(qū)域土方下挖了3.253 m，減少了對(duì)鄰近廠房基礎(chǔ)的擾動(dòng)，也保證了樁基施工場(chǎng)地的平整。

　　(2)測(cè)量定位，保證樁位的準(zhǔn)確，控制鉆孔的速度，保證成孔的垂直和對(duì)中。

　　(3)灌注混凝土?xí)r，經(jīng)常檢查吊筋固定情況，防止吊筋上抬。

　　(4)檢查樁頂標(biāo)高，確保混凝土高度符合要求。

　　(5)支護(hù)樁頂蓋梁施工時(shí)，調(diào)止樁頂鋼筋，保證鋼筋的錨固長(zhǎng)度。蓋梁混凝土澆筑后，注意養(yǎng)護(hù)。

　　3.4錨桿施工要點(diǎn)

　　3.4.1錨桿位置及設(shè)計(jì)參數(shù)

　　(1)錨桿在土方開挖后開始施工，第一層錨桿分布于灌注樁下6 m部位，第二層錨桿距第一層錨桿間距3.5m，第三層錨桿距第二層錨桿間距4m。錨桿水平間距1.3 m。

　　(2)錨索孔孔徑為120mm，每孔錨索根數(shù)設(shè)計(jì)4根φ13.34的錨索。錨固張拉力為300KN。錨固段灌漿體抗壓強(qiáng)度不小于30Mpa。

　　3.4.2錨桿施工要點(diǎn)

　　(1)控制孔的位置和斜度?？孜黄畈淮笥?0cm;孔斜度偏差不大于2%，在鉆孔過程中要及檢查孔位和斜度，確保成孔質(zhì)量。

　　(2)控制鉆孔直徑和孔深。鉆孔直徑不得小于設(shè)計(jì)值，不得大于設(shè)計(jì)值的3%;鉆孔深度應(yīng)大于錨桿長(zhǎng)度0.5m。

　　(3)將鋼絞線及進(jìn)漿管水平放置在平臺(tái)上，對(duì)不同的進(jìn)漿管進(jìn)行分類編號(hào)，予以區(qū)別。錨索下料長(zhǎng)度應(yīng)大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的0.7m。

　　(4)在錨索內(nèi)安裝止?jié){體，每束錨索要安裝隔離架，每隔2m放置1個(gè)，保證鋼絞線不得交叉，在錨索端頭套上導(dǎo)向帽。

　　(5)錨索安裝前，應(yīng)對(duì)每個(gè)鉆孔進(jìn)行通風(fēng)檢查，對(duì)塌孔、掉塊應(yīng)清理干凈或處理，不得欠深，對(duì)孔內(nèi)集水用高壓風(fēng)吹干凈。

　　(6)錨索采用人工方法安裝，推送時(shí)用力要均勻一致。錨索安裝完成后及時(shí)進(jìn)行灌漿，張拉作業(yè)要及時(shí)進(jìn)行，以避免鋼絞線銹蝕。

　　(7)采用二次注漿，第一次注漿壓力應(yīng)控制在0.5Mpa左右，第二次高壓注漿壓力應(yīng)控制在3-5Mpa左右，且須穩(wěn)壓2-3min之后方可卸壓。待一次注漿錨固體強(qiáng)度達(dá)到初凝狀態(tài)5Mpa后，即進(jìn)行二次劈裂注漿。

　　(8)錨固段注漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%后預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行張拉。張拉力應(yīng)按規(guī)范要求逐級(jí)增大，其最大值為錨束設(shè)計(jì)荷載的1.05~1.1倍，穩(wěn)壓10~20min后鎖定，鎖定后的48h內(nèi)，若錨束應(yīng)力下降到設(shè)計(jì)值以下時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

　　(9)錨索墊板采用I16工字鋼，每邊寬出錨索500mm。

　　4土方施工

　　4.1總體方案

　　待灌注樁圍護(hù)墻滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行土方開挖。第一次開挖深度控制在1.0 m左右，其余土方開挖深度為1.5 m，并考慮錨索的施工部位及中間3.0 m的分層平臺(tái)。

　　土方采用機(jī)械大開挖，自卸車配合外運(yùn)土方，土方全部外運(yùn)，靠近灌注樁部位為防止損壞圍護(hù)樁，留足土方人工清理。

　　4.2土方施工要點(diǎn)

　　(1)開始采用兩臺(tái)挖掘機(jī)同時(shí)作業(yè)，挖至3 m平臺(tái)后(即開挖深度為自然地坪下12.47 m)，由于操作面有限，為保證施工安全決定減少一臺(tái)挖掘機(jī)。運(yùn)輸土方的2臺(tái)裝載機(jī)，待載重裝載機(jī)出基坑后，另一臺(tái)方可允許進(jìn)入基坑。

　　(2)為方便土方外運(yùn)，在基坑?xùn)|北部設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)45m、寬7m、坡度為16°的施工坡道。

　　(3)土方開挖過程中，隨時(shí)用標(biāo)桿檢查邊坡坡度及標(biāo)高，防止邊坡坡度誤差和地基超挖。

　　(4)土方施工過程中，及時(shí)檢查測(cè)量基點(diǎn)、基線及高程控制樁情況，標(biāo)識(shí)明顯，做好保護(hù)，防止被挖土機(jī)械碰壞或被土方掩埋。

　　(5)挖土至設(shè)計(jì)標(biāo)高，地基釬探后，盡快會(huì)同勘察、設(shè)計(jì)、甲方、監(jiān)理等部門驗(yàn)槽，辦理驗(yàn)槽手續(xù)。

　　5井口緩沖倉(cāng)地下結(jié)構(gòu)施工時(shí)基坑防護(hù)

　　5.1基坑設(shè)置安全圍欄

　　土方開挖至一定深度后，基坑四周及坡道兩側(cè)搭設(shè)1.2 m高安全圍欄，立桿間距為2 m，設(shè)兩道橫桿，橫桿間距為0.5m，用密目網(wǎng)封閉并沿圍欄設(shè)警示燈。

　　5.2基坑四周設(shè)置擋水堰

　　工程施工正值雨季，為防止施工期間雨水進(jìn)入基坑，沿基坑四周圍欄外側(cè)設(shè)置擋水堰，寬1m、高0.5m，場(chǎng)區(qū)設(shè)排水溝、集水井(配套水泵)，并配備足夠砂袋，以防雨水過大沖塌擋水土壩能及時(shí)堵?lián)酢?/p>

　　5.3基坑防水

　　(1)基坑排水：基坑?xùn)|南角及東北角分別砌筑一半永久性集水坑，配備50m揚(yáng)程水泵。

　　(2)基坑頂覆蓋：為防止雨水沖刷造成基坑土方坍塌，基坑上口做成單坡頂蓋，滿鋪彩條布，彩條布接茬為順茬，搭接不小于1米，保證不積水。

　　5.4施工安全要求

　　(1)基坑周圍2米以內(nèi)不得堆土堆料，5米以內(nèi)嚴(yán)謹(jǐn)任何車輛行駛。

　　(2)現(xiàn)場(chǎng)施工要統(tǒng)一指揮，所有車輛必須嚴(yán)格按規(guī)定的路線行駛，防止撞車。

　　(3)夜間要有足夠照明，保證警示燈運(yùn)轉(zhuǎn)正常，并有專人巡查。

　　(4)經(jīng)常檢查水泵是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，集水坑、排水溝是否堵塞，確保排水系統(tǒng)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　(5)6級(jí)以上大風(fēng)及下雨天氣，嚴(yán)禁基坑內(nèi)作業(yè)。

　　(6)正?；觾?nèi)施工時(shí)，有專人巡視，嚴(yán)禁外來人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，下班或交班，要對(duì)基坑內(nèi)各個(gè)作業(yè)場(chǎng)所進(jìn)行檢查，消除安全隱患。

　　6基坑支護(hù)及工程結(jié)構(gòu)施工時(shí)基坑監(jiān)測(cè)

　　6.1基坑支護(hù)監(jiān)測(cè)

　　(1)測(cè)點(diǎn)布置

　　西側(cè)灌注樁頂蓋梁上設(shè)置3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，作為支護(hù)樁位移和沉降觀測(cè)點(diǎn)，從基坑土方開挖開始每天觀測(cè)2次，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，觀測(cè)延續(xù)至基坑土方回填結(jié)束。

　　(2)允許偏差

　　基坑安全施工等級(jí)為一級(jí)，允許最大位移量為50mm，位移變化速率≤5mm/天，如出現(xiàn)超過上述偏差要求的現(xiàn)象，要及時(shí)采取有效措施，阻止位移的進(jìn)一步發(fā)展。

　　6.2基坑放坡側(cè)土方監(jiān)測(cè)

　　土方開挖過程及基坑內(nèi)結(jié)構(gòu)施工期間，派專人監(jiān)視地面上及3m放坡平臺(tái)坑側(cè)及坑內(nèi)土層的變化。

　　6.3相鄰建(構(gòu))物監(jiān)測(cè)

　　在廠房的四個(gè)墻角設(shè)置觀察點(diǎn)，定期進(jìn)行裂縫和沉降觀測(cè)，做好觀測(cè)數(shù)據(jù)的記錄的分析。

　　7結(jié)論

　　根據(jù)緩沖倉(cāng)工程周圍場(chǎng)地空間條件，合理確定基坑開挖、支護(hù)方案，保證了安全施工，也節(jié)約了施工成本。本工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)采用了灌注樁圍護(hù)、錨桿拉結(jié)、按土質(zhì)條件分層放坡等形式，保證了土方開挖及緩沖倉(cāng)工程地面下結(jié)構(gòu)的安全施工。通過對(duì)基坑支護(hù)和鄰近建筑物進(jìn)行裂縫、沉降情況的觀測(cè)資料分析，基坑土方開挖及倉(cāng)體結(jié)構(gòu)施工期間，均無裂縫和異象沉降現(xiàn)象出現(xiàn)，對(duì)緩沖倉(cāng)工程來說，支護(hù)方案經(jīng)濟(jì)、安全、合理、有效。存在問題是，因分層放坡挖土，影響范圍較大，對(duì)鄰近后續(xù)施工的棧橋及暗道工程基礎(chǔ)造成擾動(dòng)，待棧橋及暗道基礎(chǔ)施工時(shí)再進(jìn)行擾動(dòng)土層處理。