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1、深基坑復合土釘墻支護及全濾管深井降水技術一、工程應用深基坑支護概況華中科技大學同濟校區基礎教學樓（二期）工程占地面積3552m2，東西走向，西端距新落成的基礎教學樓（一期）13m。主樓平面形狀呈矩形，長寬尺寸92.040.0m，地上16層，設有一層地下室。本工程基坑開挖長100.0m，寬44.0m，周長290.0m，面積約4400m2，基坑開挖深度達-9.0m，基坑施工時間為半年。二、環境及地質條件條件建筑物施工場地較平坦，環境情況如下：1、建筑物西側為新落成的基礎教學實驗樓（一期），基礎型式為靜壓預制樁基礎，水平距離13m；2、南側為法學系教學樓，基礎型式為樁基礎，水平距離約20m；3、東側2、距兩層砼建筑物（淺基）直線距離約10.5m；4、北側相對開闊，主要兩幛低層磚混結構教學樓（淺基），水平距離13.515.0m。5、擬建場地范圍無電信、電力、供水等地下管網。三、場區水文地質條件場地土層自上而下以此為素填土、粘土、粉土夾粉砂、淤泥質粉質粘土、粉砂與粉土互層、粉砂。地下水可分為上層滯水和孔隙承壓水，前者主要分布于素填土中，補給來源主要為大氣降水及其他類型的地表水源。該層土中的地下水水量不大，一般對基坑開挖影響不大；粉土加粉砂中存有層間水，接受上層滯水長期下滲補給，該層間水在基坑開挖暴露情況下，易發生涌水涌砂現象，引發基坑失穩，必須予以慎重對待；孔隙承壓水主要分布于下部砂類土中，與長3、江漢江水力有一定的水力聯系，水頭高度年變幅在2米左右，該承壓水不會產生基坑突涌現場，即基坑抗突涌穩定性滿足要求。地區地下水對混凝土無腐蝕性。四、基坑支護方案的選擇1、基坑特點（1）組成坑壁和坑底的土層主要為軟弱土，坑壁分布有粉土夾粉砂層，坑底為淤泥質粉質粘土。所以支護設計時必須充分重視砂類土（易涌水涌砂）及淤泥質土（屬靈敏性土）的工程特性。（2）基坑四周的道路和已有建筑物均應是支護設計應注意的對象。雖然環境約束條件較為寬松（無緊臨基坑的建筑物），但由于本基坑土質的特殊性，基坑設計和施工仍不可掉以輕心。2、支護方案選擇為尋找最佳支護方案，我們結合本工程的特點，對武漢最常用的護坡形式做了比較分析：4、支護型式的可行性分析表 項 目方 案工期造價技術特征適應性分析樁錨支護體系長高此法可用于不同深度的基坑邊坡，支護體系不占用基坑邊坡范圍內的空間。此法造價高，工期長，且會給今后地下室進出口施工帶來一定困難，故不用此法。自然放坡短低此法適于基坑邊坡周邊開闊、相鄰建（構）筑物距離較遠，無地下管線或地下管不重要，可遷移改道的場地。本工程采用此法開挖仍有一定的困難。主要是放坡需很緩，占用道路和施工作業面，同時土方開挖量和隨后的地下室外墻回填量大。懸臂式樁排長高懸臂高度不宜超地6m，對深度大于6m的基坑邊坡可結合上部放坡使用?？拥拖萝浲翆雍穸群艽髸r不宜采用。造價相對較高，工期長故不用此法。噴 錨短較低此法5、適用于填土、粘性土，支護深度一般在6m左右。武漢地區亦有較多超地6m的實例。因該法造價相對較低，土方開挖與噴砼施工可穿插進行，工期短，施工工藝比較簡單，質量易可得到有效控制。根據現場土質、造價、工期等進行綜合考慮選擇粉噴樁+噴錨護壁方法進行支護。由于本基坑坑壁分布有粉土夾粉砂以及坑底淤泥質土，在設計上需考慮到其對基坑安全的不利影響，故在坑壁四周設置一圈粉噴樁帷幕。一則防止粉土夾粉砂層在開挖暴露后涌水涌砂，危及基坑安全；二則粉噴樁插入坑底淤泥質土中一定深度，可起到固化土質和防止“踢腳”現象發生，同時對坑底抗隆起亦起到一定的作用。綜合諸多因素，本基坑安全等級可定為二級。但因場區有深度軟土，北側和東6、側北段已有建筑物采用天然地基，且間距較小，支護設計按一級考慮。五、道路硬化與地表水、地下水處理1、道路硬化與地表水處理基坑坡頂地表水的截排對邊坡穩定至關重要，因此基坑頂部四周必須進行地面硬化，并設置截排水溝。基坑周邊地面硬化采用C20素砼、厚100mm，寬3.0m左右。為便于地表水匯集，基坑邊歧上邊線與排水溝之間修成反向坡。坑頂排水溝設在硬化層外側，溝寬0.25m，溝深0.30.4m。在排水溝出水處，設111m3沉淀一個。排水溝與沉淀池溝壁和井壁采用噴射砼固化。2、坡面滲水處理基坑工程施工階段，邊坡坡面設泄水孔泄水。邊坡坡面泄水孔間距23m左右，填土層與下部粘性土接面處應適當加密，泄水孔1007、，管材采用塑料管。泄水孔工法：在坡面水平打一深200mm左右的小孔，并在置入一定量的粗砂。將泄水管底部用紗布包裹后，插入孔內。出口向下微傾?？卓谟媚嗤凉潭?。應特別引起注意的是：本工程坑壁主要為軟弱土及薄層粉土粉砂組成。因而在土層層面（特別是填土與下部粘性的接面和坑壁為粉土夾粉砂段）處應增設泄水孔。泄水孔要求只出水不出砂，以減小支護面板板后的水壓力。此外，對基坑開挖過程中邊坡出現的長期滲水現象也應引起特別重視，要求查明滲水原因，進行處理，如無法堵期滲水來源，則應設專門泄水通道泄水。3、坑底排水基坑坑底設排水溝和集水井?？觾扰潘疁显O在施工作業面內，寬0.25m，距地下室基礎邊線0.4m。溝底比坑底8、低0.20.3m，積水井比坑底低0.5m。溝壁和井壁采用C20噴射砼固化。積水井設于基坑4角，共4個，配置4臺小型水泵抽水。六、基坑邊坡檢測要求基坑工程必須采用“信息法”施工，其開挖和維護過程進行監測，發現問題及時處理，以確保邊坡和周邊建（構）筑物的安全。基坑邊坡監測要求如下：坡體位移：坡頂每20m設一點，用經緯儀觀測基坑邊坡土體位移。根據各階段觀測成果繪制位移（L）-距離（H）關系展開曲線圖。每次觀測應記錄其位移量、累計位移量、位移速率。對場區四周臨基坑的建筑物及基坑邊坡土體均應進行沉降觀測，觀測精度二等水準。監測周期：從基坑邊坡開挖開始，至基坑邊坡回填止。開挖卸荷階段觀測間隔3天，運行維護9、階段觀測間隔7天。觀測結果應及時反饋給設計、施工人員和監理單位。在監測過程中，如出現異常，則應連續觀測。如連續觀測出現邊坡變形增加、周邊建筑沉降持續發展等異?，F象時，則應引起足夠重視，進行邊坡加固處理。七、應急措施與邊坡的維護1、應急措施基坑工程施工中發現邊坡上體有嚴重變形，或坑頂有連續裂縫且變形有加速趨勢時，則為整體滑移失穩的前兆，應立即采取緊急處理措施。當變形較小時，可用土包或其它材料反壓坡腳或疊置護坡，應同時盡可能在坡頂減載或削坡。當變形較大、坡體變形無法控制時，可采用反鏟挖土回填反壓坡腳，保持穩定之后再作妥善處理。當坑壁滲水時，應及時增設泄水孔。2、基坑邊坡的維護基坑邊坡開挖后，土體與10、地下水的自然平衡狀態會發生巨大的變化，對環境或多或少造成不可避免的影響，基坑邊坡自身的穩定程度會隨著暴露時間的延長而降低。因此應做好整個地下工程的計劃安排，盡量縮短工期，減少暴露時間，及早回填。土方開挖和地下結構施工時，不得碰撞損傷支護構件及排水設施和觀測標志。土方隨挖隨運，不得隨意堆置于基坑邊坡周圍。施工用料必須放置于坑邊時應均勻堆放，基坑坡頂堆載不得超過支護設計附加荷載值10Kpa。施工機械的行駛路線和停放位置與坑邊應保持一定的安全距離。八、經濟效益本工程深基坑支護技術在挖深7.5m,最大挖深達9.1m情況下采用復合式噴錨支護和全濾管自流深井降水技術在武漢市是一個新的突破,該支護方案比傳統的排樁支護可節約資金計算如下:排樁經計算需采用直徑為800mm，長為20m的沉管灌注樁180根(基坑周長288m,樁間距為1.6m),樁造價按850元/m計算,則20*180*850=306萬元,而本工程采用復合式噴錨支護僅使用資金148萬元,可節約資金306-148=158萬元。