深基坑土方与支护配合施工方法

文章编号：1009-6825 (2017) 18-0059-03

山 西建筑

SHANXI ARCHITECTURE Vd. 43 No. 18Jun. 2017

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深基坑土方与支护配合施工方法

李晓辉

(山西国瑞房地产开发有限公司，山西太原030006)

摘要：以龙瑞苑深基坑工程为例，介绍了其工程概况及施工总体部署，对施工准备、工艺流程及施工工艺进行了阐述，提出了土 方分层开挖的方法，并对验收标准进行了分析，既有助于工程顺利完工，又具有良好的经济效益。关键词：深基坑，土方分层开挖法，支护桩,帷幕桩

中图分类号:TU463 1

工程概况

建设用地基本为矩形，北侧拟建三栋99 m办公楼，南侧拟建 6栋高层住宅楼，地下部分建造整体地下车库。基坑东西长 约230 m，南北宽约190 m。北侧办公楼± 0. 000相当于绝对标 高778.2;南侧住宅± 0.000相当于绝对标高779. 75;场地室外整 平标高777. 50 m,基坑开挖底标高767. 50 m,基坑设计深度 为10.0 m。基坑设计重要性安全等级为二级。基坑使用年限为 一年。局部集水坑挖土深度为10. 41 m ~ 14. 61 m。龙瑞苑总建 筑面积3 000.916 m2。土方量约43.7万m3。

依据国瑞企业总部基地岩土工程勘察报告(详勘），支护范围 内主要是粉质粘土，粉土以及中砂、粗砂。

第①层粉质粘土层为主要含水层，地下水类型为潜水，水位 标高768 ~770,相当于从地表往下7.5 ~9.5,下层承压水以砂土 层为主要含水层，以粉土、粉质粘土为相对隔水层。

本次基坑支护采用了如下支护形式:钢筋混凝土灌注桩+预 应力锚索，西南角局部采用双排钢筋混凝土灌注桩+预应力锚索 支护。东侧局部采用钢筋混凝土灌注桩+钢管内支撑支护。止 水帷幕采用批50三轴水泥搅拌桩。降水井按基础平面几何形 状，降水井布置井距纵、横向约18.0 m，共1孔。井位要避开基 础梁位置，且尽量减少与挖土作业机械相干扰。

效率。在对复合地基承载力进行估算时，桩间土的发挥系数可以 取0.95 ~ 1.0。劲性桩是复合地基竖直方向上的主要受力单位， 其沉降距离一般是10 mm ~20 mm，可以使桩间土承载力发挥最 大程度的作用。

3)劲性桩复合地基的沉降系数比较小，一般在20 mm以内。 将劲性桩置于压缩性较小的土层中时，桩顶部的承载作用会 加大。3

结语

在实际工程背景下，对于特殊的工程地质条件下地基的处理 方案进行总结与评价，并肯定各个方法对于工程建设上劲性桩复 合地基的重大意义，希望能够为今后同类工程提供参考。

文献标识码:A2

施工总体部署

本工程土方开挖沿支护桩由北往南进行，东西两段同时开

挖。土方开挖进行40 m时跟进边坡喷锚支护工作。为优先保证 边坡喷锚支护方案的顺利实施，先开挖帷幕桩边往里15 m的地 方。基坑边坡支护采用挡土桩加锚杆的形式，因此不考虑边坡支 护和放坡,采取竖直挖掘至设计标高。

施工流水段的划分及施工顺序:根据机械性能和结构设计要 求，本工程土方开挖分几步进行：第一步土挖2 m深，从地 表777.5 m~ 775.5 m;先挖基坑边帷幕桩部分，挖开后破桩、冠 梁、喷锚穿插施工;第二步挖3.5 m深，标高为775.5 ~772.0,先 挖帷幕桩往里15 m,给第二步喷锚施工创造好条件;试、锚桩破桩 穿插进行;第三步挖2.0 m深，同第二步土，先挖帷幕桩往里 15 m，给第三步喷锚施工创造好条件;第四步挖2.5 m深，同第二 步土，先挖帷幕桩往里15 m，给第四步喷锚施工创造好条件;破桩 穿插进行;第五步对下反梁、集水井、承台、电梯井核心筒等预留 200 mm厚的土方，人工挖至设计标高。

为保证基坑支护的安全，挖土与支护协调进行。基底周圈设 置排水渠，根据渗水情况设置集水井，保证有明水能及时的排走。

第三步土方开挖应在基坑降水至设计标高以下1m后方可 进行。

1 )劲性桩复合地基不仅提高了桩附近土地基承载力，还提高 了单个桩的承载力与抗拔性能。同时，还能给上部荷载提供稳定 的支撑力。

2)劲性桩复合地基具有性价比高、施工简便、造价低廉等优 点，同时，对于周围环境的影响甚小，因此，对于软弱地基土加固 中具有良好的发展前景。参考文献：

[1] 林宗元.岩土工程治理手册[M].北京：中国建筑工业出版

社,2005.

[2]

吴迈，赵欣，窦远明，等.水泥土组合桩室内试验研究

Abstract： Combining with the reinforcement mechanism of stiff pile composite foundation, taking a proposed project in Sichuan Chengdu as an

example, from the design indicators and parameters, construction technology requirements and matters need attention two aspects, introduced its construction technology, and analyzed its engineering characteristics, in order to provide reference for future similar engineering.

Cai Haifeng

(Shanghai Qiangjin Foundation Engineering Limited Company by Sharef Shanghai 200233 , China)The application of stiff pile composite foundation in engineering

[J].工业建筑,2004(11) :23-24.

Key words ： stiff pile, composite foundation, construction technology, foundation reinforcement

收稿日期=2017-04-21

作者简介:李晓辉（1972-),男，工程师

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第43卷第18期2 0 1 7年6月

山西建筑

为了土方的运输，在A座B座写字楼、1号、6号楼住宅楼之 间分别设置7 m宽，55 m长的坡道，土方开挖中如场地土质较软， 完冠梁的部位，即先从东北角逆时针挖，挖出帷幕桩往里15 m,给 喷锚创造好条件。

临时铺砖渣垫道，以方便土方运输，如图1所示。

龙城大街

|本门止步

N

坡道

2W

1

坡道

图1基坑土方开挖坡道位置平面图

3施工准备

3.1 技术准备

1) 熟悉图纸、并做好技术交底。

2) 坐标点、标高点已引至基坑边且复核无误。

3)

本工程的位置开槽尺寸，必须经过验收合格，并办完预检 手续。

3.2 现场准备

1) 土方施工前，地面、地下管线等影响土方施工的已处理完 成并初步平整，满足车辆行驶要求。

2) 现场已无堆土场地，挖出土方全部外运。

3)

夜间施工时，应有足够照明设施，在槽边及危险的地段设

置明显标志，安排好开挖顺序，防止错挖或超挖。

3.3主要机具、物资

1)

挖土机械:5台330反铲挖掘机和若干台55-7反铲挖掘 机，自卸车若干。

2) —般机具:尖、平头铁锹，手推车，工程线,钢卷尺，水准仪等。

4工艺流程及施工工艺

基坑土方开挖工艺流程图见图2。

测量放线挖上部土

挖桩间土

桩(凿桩)控制线|修边清底|^

截桩(凿桩）|~

•I

补桩|

|地基验收| |该部分循环进€

图2基坑土方开挖工艺流程图

4.1 土方分层开挖

基坑土方分层开挖示意图见图3。

777.5 (自然地坪)

—北进坡

南边坡一

一1_ 步土

!, I

；

§二步土

e—

r-\"第2第三步土一一一

:第四步土

厂

1

/试锚桩r

工程桩|

/------基底歧订你局

第五步土

图3基坑土方分层开挖示意图

1)

第一步采用大挖机挖2 m深，标高至-2.7 m,应避免挖土 对帷幕桩的破坏，但挖土时，遇到桩头不得提拔。先在基坑南边

沿帷幕桩挖出工作面后,破桩人员对帷幕桩进行破除，支模、绑钢

筋、浇筑冠梁混凝土，排水沟、喷锚穿插进行。

2) 第二步采用大挖机挖3.5 m深,标高至-6.2 m,先挖已做3) 第三步采用降水后用大挖机挖2.0m深，标高至- 8.2m, 先从帷幕桩边往里挖8 m。顺序同第二步，喷锚配合进行。

4)

第四步采用大挖机挖深1.78 m~3.03 m,标高至-9.88 mm ~

-11.23 mm,挖土顺序同第二步土,总承包单位配合测量控制挖

土标高及破桩。预留200 mm,人工清理。

5) 第五步采用大挖机挖集水坑土方开挖要严格按放线尺寸 进行，避免超挖、错挖。预留200 mm，人工清理。破桩配合施工。

4.2 土方开挖前的准备工作

基坑开挖时，在北门、西门开挖50 m长、12 m宽的坡道，以便

挖土及运输车辆进出。

基坑边的排水渠要在土方开挖后及时跟进施工，保证雨水不 进人基坑。

5成品保护

1) 对平面控制、标高控制点搭设防护栏杆并在栏杆立杆上插 上彩旗，防止挖土机械碰撞。

2) 挖帷幕桩、工程桩周边土方时要格外小心，不得冲撞、提拔 桩，以免对桩身造成损坏。3) 如土方施工中发现文物、古墓等及时报告文物主管部门， 处理后方可继续施工。

4) 挖土时注意保护降水井，不得掩埋、碰损降水井的无砂管， 电线、水管等。挖土期间降水不得停止作业，以免基础泡水。5)

基坑四周的截水沟应随时检查，沟内杂物应及时清除，保

证排水通畅;如发现水沟有渗水现象,应及时修复。

6)

基坑临边搭设1.2 m高的临边防护，设置踢脚板，挂设密目 网。临边防护立杆钉人地面往下不少于500 mm,手扶不得摇晃。

7) 土方开挖应分层进行,在上一层支护结构未达到设计要求 的强度前，不得进行下一层土方的开挖。

8)

严格按申批的施工方案进行分层施工，不得超挖,防止支

护结构失稳，造成安全事故。

6

验收标准

1) 土方开挖验收标准见表1。

表1

基坑土方施工验收标准

允许偏差

项目

/mm

粧基基坑

标局

-50主控项目长度、宽度（由设计中心向两边量）

+ 200 -50

边坡符合设计要求或规范规定

20

般项目

表面平整度基底土性

设计要求

2)截桩后桩顶标高允许偏差±20 mm。

7结语

深基坑土方施工与支护喷锚、冠梁以及桩基承载力试验、坑

底桩间土、基础反梁、集水坑的挖土同步配合施工，如前期施工组 织考虑不足，会受到各工序进度制约，无法连续高效的施工，工期 失控，造成工程成本的增加。本工程采用分层分段协调配合施 工,过程不断的调整纠偏，高效有序的完成了施工任务。既保证

了工期，又有了良好的经济效益。

参考文献：

[1] GB 50086—2015,岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规

范[2] GB [S].50202—2002,建筑地基基础工程施工质量验收规 范[S].

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SHANXI ARCHITECTURE

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文章编号：1009-6825 (2017) 18-0061-03

回灌对减小降水引起地面沉降的数值分析

李明

(太原市拓达岩土工程勘察检测有限公司，山西太原030024)

摘要:通过

FLAC3D

软件模拟，建立了同性渗流模型，探讨了采用回灌的方法解决降水引起的地面沉降问题，并结合已完成工程

监测数据分析其实际回灌效果，结果指出，在一定范围内，随着帷幕桩长度的增加，地面沉降量会相应变小;适当增大回灌压力，地 面沉降量也会减小。

关键词：水压力，沉降量，回灌压力，基坑

中图分类号:TU463

文献标识码:A

析[7]

该计算中渗流方程:

84>〇引言

在城市工程建设中，开挖规模较大以及较深的基坑面临越来 越复杂的降水问题。降水成功与否直接影响基坑的开挖进度和 支护结构的安全性[1]。因为降水不当造成基坑周边环境和构筑 物及管线的破坏时有发生，产生了很多建筑安全隐患以及工程纠 纷，给工程建设和社会都带来了很大的困扰。故此，基坑设计过 程中，除了需做好支护结构安全性外，基坑的降水和回灌也需要 做好充分的工作[2]。

(《)+手营+含(礫)=…

压密方程：

屮

⑴

小

⑴

。

dt°

其中A人分别为第Z含水层的水平向、竖向水力渗透系数，

m/d;%为第i含水层土骨架的经验压缩系数;6;为第i含水层土 骨架的初始厚度为第；含水层土骨架的孔隙率;A为第i含水 层土骨架的竖向压缩变形;小为地下水位势函数;办为水的弹性压 缩系数(按1/kPa取值）；7，Z分别为柱坐标系中的水平向、竖向 坐标。

地面沉降总量r;为每层含水层土颗粒骨架的竖向压缩变形 取（〇之和[8]，用下式表示：

”⑴

=^^⑴

。

1降水引起的沉降机理分析

土体由土体颗粒，孔隙水和气体组成，当孔隙水排出后，土体

间空隙体积增大，土体骨架进而发生错动，造成土粒重新排列引 起沉降。具体为在降水的过程中，水位下降后，土层中的孔隙水 压力降低，土体颗粒间的有效应力会相应增加，土体产生压缩，引起地面沉降[3’4]。

根据太沙基有效应力原理考虑，地面下深度Z处，土体所承受 总应力为〇■，有效应力为〇■'，孔隙水压力为!《，即有:〇■ =〇^+«。在降水过程中，随着水位降低，孔隙水压力U变小，假使变化

量为Au,孔隙水压力为（liH) - Am)，但土体所承受总应力为〇■在 降水过程中保持不变，故有效应力会增大Au,也即：

3

FLAC3D简介及模型建立

3.1

FLAC3D软件简介

美国ITASCA公司研发了 FLAC分析软件，用于对土体、岩体 等材料体进行三维模拟计算。其应用范围已拓展到了交通、水 利、建筑等多种领域。它包括了 11种材料本构模型，例如摩尔一

库仑模型、D-Y模型等，有5种计算方法，可根据计算分析需要进 行相对合理的匹配[9]。

cr = (cry+ A

2

麵）

+ (

腳

-A

丽）

〇

有效应力的增加，导致了土体骨粒产生压缩沉降[5]。

降水引起地面沉降的理论计算

根据地下土层的透水性，降水方式以及计算考虑方向，不同

3.2模型建立

采用了摩尔一库仑弹塑性实体模型，根据计算需求设置了100m(;c) xl00m(y) x35m(z) 土体，周全封闭式止水帷幕位于 土体边界50 m处。其中体积模量K和切变模量C之间的转换方 程式如下[1°]:

的计算方法对降水引起的地面沉降做了很多全面的计算，各个计算模型之间也存在比较大的差异。目前该方向的计算方法主要 分为简化计算，基于经典弹性理论的计算，考虑含水层组参数变

化的计算，采用贮水系数进行估算w。

有限单元法的数值计算模拟降水对土体沉降影响时，将土体 做弹塑性材料考虑，并对地下水渗透的作用也进行了模拟分

K--

E

3(1-2?;)，

,G

E

2(1 +v)1

Construction methods of allocating deep foundation earthwork and support

Li Xiaohui

Abstract ： Taking Longruiyuan deep foundation engineering as an example, the paper introduce the engineering conditions and construction ar­

rangement ,describes construction preparation, technological procedures and construction technology, puts forward hierarchical earthwork excava­tion method, and analyzes its acceptance examination methods, which will not only be helpful for engineering completion but also achieving great economic benefits.

(Shanxi Guorui Real Estate Development Co. , Ltd, Taiyuan 030006, China)

Key words ： deep foundation, hierarchical earthwork excavation, support pile, curtain pile

收稿日期=2017-04-16作者简介:李明（1988-),男