永久边坡与大放坡相结合的基坑支护形式应用

姚亮,韩伟伟,张善进,卢春燕

中建四局建设发展有限公司，福建厦门，361000

【摘要】大峃镇龙川B地块安置小区（龙川家园）项目工程地下室属于深基坑工程，项目基坑南侧紧靠用地红线，南北两侧地势高差较大。项目基坑南侧永久边坡，北侧为大放坡作为基坑支护的形式。通过叙述大峃镇龙川B地块安置小区（龙川家园）项目的施工环境及所用支护形式的施工工艺，为与大峃镇龙川B地块安置小区（龙川家园）项目相仿的施工环境提供参考。

【关键词】永久边坡；大放坡；基坑支护；施工工艺

1.工程概况

1.1项目信息

龙川家园项目工程位于本项目位于温州市文成县大峃镇，龙川社区，龙溪南岸，北侧为规划龙溪路。基地距离主城区较远。北侧均为居住区，南侧及东南侧为山地.

龙川家园项目信息表

名称	信息	名称	信息
总建筑面积	682020.65㎡	建筑层数	地下2层，地上17层
占地面积	20310.65㎡	建筑类别	二类高层建筑
地上面积	49951.5㎡	建筑耐火等级	地上二级，地下一级
地下室面积	18251.15㎡	防水等级	屋面一级，地下室二级
正负零高程	100.3m-104.7m	结构形式	框架-剪力墙
主体结构使用年限	50年	抗震设防烈度	六度

龙川家园基坑开挖深度表

部位	场地标高（m）	开挖深度（m）
基坑北侧	99.25	4.8
基坑东侧	99.25-103.00	4.85-8.2
基坑西侧	99.25-103.00	4.85-8.2
基坑南侧	103-111	8.2-16.55

1.2岩土特征

大峃镇龙川B地块安置小区（龙川家园）项目在勘探深度范围内共由3个工程地质层及10个亚层组成。分布规律请阅文成大峃镇龙川B地块安置小区（龙川家园）岩土工程勘察报告。各土层物理力学指标见下表：

编号	名称	重度（KN/m3）	内聚力（KPa）	内摩擦角（0）	含水率（%）
①0	素填土	18.0	5.0	15.0	/
⑦2	碎石	20.0	0	25.0	/
⑨2	含角砾粉质黏土	18.6	16.0	15.0	35.4
⑩1	全风化基岩	18.2	15.5	13.8	37.7
⑩2	强风化基岩	24.0	20	25	/
⑩3	中风化基岩	25.0	450	50	/

1.3水文情况

大峃镇龙川B地块安置小区（龙川家园）项目勘探深度内地下水主要分为孔隙潜水、基岩裂隙水两大类型。

孔隙潜水主要来自于自然降雨及后山流经项目的溪水主要存储于素填土、耕土、含角砾粉质粘土、卵石地层中，经过地表的挥发作用已经通过地势交低处排入项目旁南溪中，具有良好的透水性，良好的水迳流条件，仅有少部分含水量较高。

基岩裂隙水主要储存于有构造裂隙的岩层中，主要来自于地表水经过土层渗透及以及项目北侧龙溪水的渗透，地表土层含水量较低不易渗透，龙溪水位较低，对基坑影响较小 。

勘察期间实测钻孔初见水位埋深较大，多数孔未测得初见水位，测得部分钻孔内初见水位1.00～8.10m。

以上水文资料来自于文成大峃镇龙川B地块安置小区（龙川家园）岩土工程勘察报告

2.施工工艺

2.1大放坡施工工艺

工艺流程如下：

（1）土钉制作、安装

①制作土钉的钢筋，堆放在现场钢筋原材料堆放场地并用隔油布进行覆盖，避免钢筋生锈及污染达不到设计要求；

②钢筋使用前需经现场监理工程师检查合格，原材料不能有弯折，表面无污渍及锈迹，外观完好，有厂家出具的产品合格证及质保证书和原材料力学性能复检合格检测报告；

③土钉钢筋需要按照龙川家园基坑支护图纸的要求进行加工。切割土钉钢筋时应采用冷切割（如钢筋调直机切割），严禁采用热切割（如电焊机、氧气）；

④土钉安装时外露端应满足设计要求,土钉与喷网采用二级16号钢筋进行双面搭接焊，焊结长度应满足龙川家园基坑支护图纸及规范要求；

⑤土钉制作时应在每根土钉中轴线以下焊接φ6.5的两个钢筋支架（支架高52mm）。

（2）钢筋网安装

①钢筋网的钢筋严格按照龙川家园基坑支护图纸的设计规格、型号进行购买。根据本公司对此工程质量的要求，要求所有钢材只能采购大厂钢材，主要为三钢。

②钢筋网的钢筋通过钢筋调直机进行钢筋的调直及切割，切割的长度需要根据相处实际放坡比例及实际长度进行下料。

③钢筋网的钢筋加工完成后，需要按照钢筋长度及钢筋的规格进行分类堆放并及时使用，确保钢筋网片按照是出现错误导致未按图施工。

④钢筋网安装：根据本工程施工要求应从上至下按基坑土方工程的进度逐级施工，钢筋网格间严格按设计要求250mm×250mm进行控制。钢筋网的搭接采用绑扎。竖直方向和水平方向的搭接长度必须满足龙川家园基坑支护图纸及规范要求。

⑤钢筋网片应超出边坡边缘及顶部至少500mm,并每2~3m布置一根插筋，插筋长度1.0m。

⑥钢筋网与基层土面的距离一般为30mm，钢筋网与混凝土面厚度控制在不小于20mm，钢筋网与土钉相接处，土钉应锚入钢筋网内与钢筋网采用二级16号钢筋进行双面搭接焊，焊结长度应满足龙川家园基坑支护图纸及规范要求（5d）；

⑦钢筋网安装时注意不能挂坏塑料泄水管，若有损坏的应立即重新更换。

（3）喷射水泥浆施工

①在喷射水泥浆施工之前，应通知监理工程师对坡面斜率，坡面的卫生，钢筋网片施工工艺进行检查，喷射设备采用GHP20G车载混凝土湿喷机进行混凝土的喷射，喷射的距离及角度应根据龙川家园基坑支护图纸及设备说明书进行控制，一般喷射距离为800mm-1200mm，喷射角度为垂直于坡面。

②喷射水泥浆宜根据龙川家园基坑支护图纸要求进行分段施工，每一段喷射水泥浆应遵守自上而下的原则进行施工。根据龙川家园基坑支护图纸中喷射水泥浆厚度的不同，喷射水泥浆施工可以分为一层或者二层，25mm-50mm之间为喷射水泥浆的最佳控制厚度。

③喷射水泥浆应采用425号的普通硅酸盐水泥，水泥：石子：砂=1:2:2（重量比），石子的粒径为5-10mm，水灰比0.45。水泥浆应充分搅拌，做到随拌随用，确保水泥浆各项性能满足设计图纸要求。

④喷射水泥浆施工完成后，等待4小时（喷射水泥浆终凝）后，安排作业人员进行薄膜覆盖并对喷射水泥浆进行散水养护，避免水泥浆表面水分流水过快，水泥浆养护不应少于7天。

2.2永久性支护施工工艺

（1）排桩施工

排桩施工工艺流程如下：

①桩位放样：根据龙川家园基坑支护图纸的桩位图，根据排桩的施工顺序对排桩进行逐一的编号，按照编好桩号对应龙川家园基坑支护图纸的轴线及尺寸要求对桩位进行施放。桩位放样的允许误差值为<20mm，使用钢筋对放样点进行标记，周围地面撒白灰或灰水方便查找及避免人为破坏，在打桩前需对放样点进行复核。

②桩机成孔如下图：

 

成孔质量标准见下表：

序 号	项     目	标     准
1	桩径允许偏差mm	≥0
2	垂直度允许偏差(%)	≤1/100
3	桩位允许偏差	≤100+0.01H
4	孔底沉渣	≤50mm

③钢筋笼安装

龙川家园基坑支护图纸所配各种受力钢筋均应有钢材出厂合格证、质量保证书，且机械性能和化学成分指标符合设计要求和有关规范规定，每进一批都必须按规范规定做物理力学性能试验，焊条的牌号要与钢筋的性能相适应。

钢筋笼制作标准见下表。

项  目	主筋间距	箍筋间距	钢筋笼直径	钢筋笼长度	保护层
允许偏差mm	±10	±20	±10	±100	±20

钢筋笼安放标高，可由套管顶端处的标高来计算，安放时必须保证桩顶的设计标高，允许误差为±100mm。由于钢筋笼不长，可利用履带式起重机整体吊入；钢筋笼下放时，应对准孔位中心，一般采用正、反旋转慢慢地逐步下沉，防止碰撞，放至设计标高后应立即固定。

④灌注混凝土

在灌注排桩混凝土前必须要放好混凝土初灌斗与隔水板，导管距离孔底为0.5m。桩身混凝土浇注的充盈系数不得小于设计要求的1.15。根据龙川家园基坑支护图纸浇灌排桩的混凝土实际高度必需高出桩顶至少500mm，确证桩顶混凝土达到设计要求。

（2）锚索施工
　　①钻孔：桩孔施工前需对锚索进行原材复检（拉拔试验检测），确保锚索的力学性能满足龙川家园基坑支护图纸的设计要求。本工程使用螺旋钻孔进行钻孔的施工，根据龙川家园基坑支护图纸的设计要求锚索与地面的倾斜角度为35°。桩孔施工必须跳桩方法进行施工，为了防止出现塌孔的现象，桩孔完成后必须注入水泥浆。根据龙川家园基坑支护图纸中的锚索大小选择对应的地质钻杆（Ф45-Ф80），并且钻杆的连接方式采用锥形螺纹接头；
　　②灌浆：根据龙川家园基坑支护图纸设计要求采用二次灌浆法，一次灌浆使用常压注浆，通过导管由孔底开始灌浆，直到孔口溢出灌浆液停止灌注；等待一次灌浆形成水泥结石体强度达到5.0MP时进行二次灌注，二次灌注需为高压灌注并分段依次由下至上进行。
　　③养护：注浆后养护不少于7 d。等待锚索锚固体的强度达到设计要求后才能进行锚索的张拉，张拉时需要现场管理人员进行旁站。

（3）冠梁施工

①凿平桩头：管理人员对排桩的桩顶标高进行测量并用红色油漆进行标记，凿平桩头时需分段分层进行凿除，单次凿除的高度不超过500mm。凿除过程中不能对钢筋进行弯折避免钢筋屈服强度达不到设计要求。距离桩顶为150mm左右需要人工凿除避免造成桩顶混凝土的松散达不到设计强度要求。

②排桩凿除完成后，检查锚入冠梁的钢筋长度是否满足设计要求，是否存在钢筋偏位的现象，如果出现锚入冠梁的钢筋不满足设计要求及钢筋偏位的现场，需要对锚入冠梁钢筋进行相应的加筋或补强；待现场施工人员验收完成后，对基层及桩头表面进行冲洗确保浇捣的混凝土与桩顶有限连接。

③钢筋加工、绑扎：钢筋严格按照龙川家园基坑支护图纸的设计规格、型号进行购买。根据本公司对此工程质量的要求，要求所有钢材只能采购大厂钢材，主要为三钢；钢筋绑扎前，根据龙川家园基坑支护图纸中冠梁钢筋的间距画好钢筋分布线，确保钢筋间距符合图纸要求，直径超过25mm以上的钢筋搭接应采用搭接焊或者套筒连接的，并对采用搭接焊或者套筒连接的钢筋进行拉拔试验检测；钢筋安装完成后应在主筋两侧安装钢筋保护层垫块，间距控制在500mm×500mm之间，避免钢筋保护层达不到图纸设计要求。

④模板安装及拆除：本工程冠梁侧模采用模板安装，使用钢管及对拉螺栓进行加固。冠梁模板的拆除，冠梁混凝土强度等级需要达到设计强度的50％，一般情况下混凝土浇筑完成后24小时可拆除模板，模板必须小心拆除避免对冠梁表面混凝土造成破，影响混凝土成形质量。

⑤混凝土浇筑：混凝土浇筑前冠梁的钢筋工程和模板工程需要经过现场监理工程师及管理人员验收，验收合格后对钢筋及模板浇水湿润。混凝土浇筑过程中，必须进行混凝土振捣。

⑥浇水保养：待冠梁混凝土浇筑完成后，在混凝土初凝前（一般为12小时）进行覆膜浇水养护，避免混凝土水分流水过快，冠梁混凝土养护时间应不少于7天。

【参考文献】

[1]洛华，文成县大峃镇龙川B地块安置小区（龙川家园）地勘报告,浙江创越建设工程有限公司,2020.5.

[2]文成县大峃镇龙川B地块安置小区（龙川家园）基坑支护图纸,温州市勘察测绘研究院,2021.3