某工程深基坑支护施工技术
江卫中 季建国 方建锋
【摘要】某工程深基坑支护长度398m，基坑支护深度约12.9m～15.4m。方案选择在东、北两侧采用微型桩加锚萦土钉墙支护，南侧选用两级放坡加土钉墙支护方式，西侧与腾讯QQ项目工程基坑相边，不需另做支护。
【关键词】人工填土层；第四系坡洪积层；第四残积层；微型桩；土钉；预应力锚索；喷射混凝土面；排水沟；锚杆成孔；注浆；张拉锁定；沉降；水平位移
1.工程概况
（1）某工程位于深圳市南山区科技园区内，南临深圳市东西方向快速干道深南大道，西侧与腾讯QQ项目在建工程紧临，东侧为科技园内科技中一路。工程总占地面积3580.58平方米，总建筑面积为77388.59平方米，地下室4层，地下深度达17.0m，地上25层，建筑总高度99.55m。
（2）本工程±0.000相对绝对高程29.95m，基础为柱承台底板基础，地下室底板面标高为-16.9m，底板厚度700mm，一般承台深度2200m。因西侧与腾讯QQ在建工程基坑相连，所以只需要在东、北、南三个侧面进行地下室基坑支护，支护总长度为398m，支护深度在12.9～15.4m（见图1）。
2. 基坑支护方案选择和设计
2.1地下水。
2.1.1根据《某岩土工程详细勘察报告》，拟建场地地貌为剥蚀残丘，后经人工整平，地势较为平坦，高差变幅1.99m。拟建场地地层岩性自上而下分为：（1）人工填土（Qml）（层厚0.20m～0.50m）（2）第四系坡洪积层（Qdl+pl）（层厚1.80m～16.90m）（3）第四系残积层（Qel）（层厚13.00m～29.70m）。
2.1.2本工程场地内混合地下水埋深在3.80～4.90m，场地内地下水根据其赋存介质和埋藏条件分为两类：（1）存在于第四系残积砾质粉质粘土及全风化粗粒花岗岩层中的少量孔隙水，其含水量不丰富、透水性较差，属弱含水；（2）存在于基岩强、中、微风化层中的裂隙承压水，其含水量及透水性主要受地层裂隙发育程度控制，为弱含水、透水层，埋藏较低深，具微承压性。场地内地下水主要接受大气降水补给，由于场地地势相对周围较高，地下水迳流方向大体由中部分别向南、北两个方向流动。
2.2基坑支护方案选择。
（1）由于本工程西侧为腾讯QQ在建工地，南侧18.00m左右是缓坡边缘，斜坡下为深南大道，东侧为科技中一路及绿化带，北侧为小区道路。因此，在A-B段南侧为缓坡，与深南大道绿化带相连，有放坡空间，采用两级放坡+土钉墙支护方式；C-D-E-F段基坑顶部临近小区道路，且管线较多，采用微型桩+复合土钉墙支护方式。详见图2示。
（2）本工程基坑支护范围内的地下水属于第四系残积砾质粉质粘土层内的少量孔隙水，水量不丰富，属于弱含水、弱透水层，本支护工程施工时，采用集水明排的方式即可达到降水目的。
2.3基坑支护的设计。
（1）A-B段：采用两级放坡加土钉墙支护，基坑长66.0m，支护高度12.90m，坡面上设宽6.0m的出土坡道，一级坡坡高6.90m，坡率1：1，二级坡坡高6.0m，坡率1：1，中间平台宽2.0m，坡道上方坡面采用挂10#铁丝网及M7.5水泥砂浆抹面焊50mm，打入1根16长1.0@2.0×2.0m的土钉进行支护，坡道下方坡面采用挂6@200×200钢筋网片，喷100厚C20（剖面图见图3）。
（2）C-D-E段：基坑长90，支护高度约12.9m，采用微型桩+复合土钉墙支护方式，微型桩桩径350mm，桩芯间距1.3m，桩入基底5.0m，本段基坑设三道3×75的预应力锚索，锚索长25m，间距2.6m，与土钉相间设置，设10道注浆土钉，土钉长度6～12m@1300×1300，土钉钢筋直径22～25，坡面挂6@200×200钢筋网片，喷100厚C20。
E-F段：基坑长58.6m，支护高度约15.4m，支护方式与C-E段基本相同，其中锚索长度为25m，设12道注浆土钉（剖面图2见图4）。
3.微型桩施工
3.1成桩施工工艺流程：
放桩定位 钻机就位 对准桩位 调整垂直度 钻孔至设计深度 吊入钢筋笼 投入碎石 注浆
3.2成孔：采用XY-100型钻机，桩径350mm，成孔至设计深度。
3.3钢筋笼及注浆管安装：
钢筋笼采用616钢筋，安放钢筋笼由钻机自身升降机提起，对准孔位，缓慢下入孔底，注浆管绑在钢筋笼上与钢筋笼一同伸入孔底，注浆管底端用胶带封口，以防止注浆管下入过程中泥砂堵塞管口。
3.4填石及注浆：
钢筋笼放至预定位置后，即投入10～25mm的碎石，投满后即通过注浆管压入清水洗孔，待孔内流出的水开始变清时，再注入水泥浆，注浆水灰比控制在0.5以内，从下往上压注，直至孔口有浓浆溢出，水泥浆初凝收缩后注意补浆，以达到注浆饱满。
3.5冠梁施工：
设计冠梁截面尺寸为300×500，616，10@150，砼强度等级为C25，在冠梁施工前，桩顶须凿除至新鲜砼面，柱顶主筋进入冠梁内不少于40d，浇筑冠梁前，必须清理浮土、残渣、积水，保证柱与冠梁连接牢固。
4.基坑开挖及支护
4.1土方开挖。
土方开挖须根据土钉、锚索的竖向间距分层开挖，每层的开挖深度在该层土钉、锚索位置以下300 ～500mm范围内，保证支护操作面宽度在8.0m～10.0m，并向略向内倾，以方便土钉和锚索成孔和钢筋、锚索施工。
4.2土钉墙施工。
4.2.1土钉成孔：成孔施工前，按设计要求定出孔位并作出标记和编号，成孔采用人工洛阳铲（口径80mm）成孔或48钢管土钉。成孔斜度为100，孔位、孔深偏差均不大于50mm，成孔过程中遇有障碍时须与监理、设计院协商，进行孔位调整时，不得损害支护原支护的安全等级。
4.2.2土样检查：成孔过程中将取出的土样与设计要求进行对比，对有较大偏差的土钉或锚索需反馈至设计部门，成孔后要进行清孔检查，对于孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即处理。
4.2.3杆体制作和安装：钢筋采用125钢筋作拉筋，搭接采用双面焊接，并焊对中支架，对中支架间距不大于3.0m，加工制作好的钢筋根据长度标识，挂牌分开堆放，安放土钉钢筋时，将对中支架朝下，保证杆体位于孔洞中间位置，经满足有足够的水泥浆保护层。
4.2.4土钉杆体安放时，将注浆管同杆体捆绑一体，同时送入孔底，以保证浆液自成孔底部注入。
4.2.5注浆采用低压方法注浆填孔，注浆压力为0.4～0.6MPa，在注浆同时将导管以匀速缓慢撤出，保证孔中气体能全部逸出，当水泥浆自钢管外侧流出土体即可停止。
4.3挂网喷射混凝土。
4.3.1护坡表面张挂6@200双向钢筋网片，土钉锚头部位设水平通长的216加强钢筋，喷射混凝土强度等级为C20，厚度100。
4.3.2土钉钢筋与网片通过水平和竖向的加强钢筋焊接在一起，加强钢筋需放置在土钉头顶筋内侧，钢筋网片不得紧贴坑壁，保护层厚度不小于20mm。
4.3.3喷射混凝土采用性能良好的喷射机，选用12m3/d的空压机，输料管的承压力在0.8KPa以上，供水设施保证喷头水压不小于0.2KPa，喷射混凝土粗骨料最大粒径不宜大于12mm，水灰比不宜大于0.5，喷射混凝土施工时，钢筋片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土喷射下应不出现振动。混凝土终凝2h后，应开始喷水养护，时间在3～7天之间。
4.4预应力锚杆施工。
4.4.1工艺流程。
定位测量放线 机械设备准备 成孔 安装锚索 压力注浆 养护 拉拔锁定
4.4.2成孔：根据设计要求对成孔进行定位，并作好标志，钻机立轴与锚杆倾角一致，孔位允许水平误差100mm，垂直误差50mm，成孔直径不小于130mm，钻孔倾角为100，孔深比设计锚索长度深50mm。
4.4.3锚索施工：成孔后及时插入锚索，锚索采用3×75的钢绞线，制作下料时长度比设计长度应长1.2m以上，以保证在锚头外有足够的张拉锁定长度，组装前先清除钢绞线表面的油污和膜锈，沿锚索长度方向安装间隔块，以使各钢丝保持平行，同时沿锚索长度方向间隔2.0m设置隔离架，使锚固段的保护层不少于20mm，锚索自由段用PVC波纹管套裹扎牢。锚索放置时，将注浆管与锚索绑扎一起放入钻孔，注浆管出浆口距孔底约50mm，二次注浆管在下端4.0m范围内每隔500mm打孔（6），并用胶带纸将出浆孔和端头封严，保证一次注浆时浆体不进入二次注浆管道内。
4.4.4二次注浆：二次注浆采用高压注浆法，第一次注浆水灰比控制为0.45，第二次注浆水灰比为0.55，二次注浆须在第一次注浆完成4～8小时后进行，当孔口溢浆或注浆管爆裂即可停止注浆。
4.5张拉锁定。
4.5.1锚具下钢板垫块在张拉前安装，尺寸根据设计要求进行制作，在腰梁和锚索固体强度达到设计强度的70%后即可进行张拉锁定。
4.5.2为避免相邻锚索张拉的应力损失及群锚效应，采用
【摘要】某工程深基坑支护长度398m，基坑支护深度约12.9m～15.4m。方案选择在东、北两侧采用微型桩加锚萦土钉墙支护，南侧选用两级放坡加土钉墙支护方式，西侧与腾讯QQ项目工程基坑相边，不需另做支护。
【关键词】人工填土层；第四系坡洪积层；第四残积层；微型桩；土钉；预应力锚索；喷射混凝土面；排水沟；锚杆成孔；注浆；张拉锁定；沉降；水平位移
1.工程概况
（1）某工程位于深圳市南山区科技园区内，南临深圳市东西方向快速干道深南大道，西侧与腾讯QQ项目在建工程紧临，东侧为科技园内科技中一路。工程总占地面积3580.58平方米，总建筑面积为77388.59平方米，地下室4层，地下深度达17.0m，地上25层，建筑总高度99.55m。
（2）本工程±0.000相对绝对高程29.95m，基础为柱承台底板基础，地下室底板面标高为-16.9m，底板厚度700mm，一般承台深度2200m。因西侧与腾讯QQ在建工程基坑相连，所以只需要在东、北、南三个侧面进行地下室基坑支护，支护总长度为398m，支护深度在12.9～15.4m（见图1）。
2. 基坑支护方案选择和设计
2.1地下水。
2.1.1根据《某岩土工程详细勘察报告》，拟建场地地貌为剥蚀残丘，后经人工整平，地势较为平坦，高差变幅1.99m。拟建场地地层岩性自上而下分为：（1）人工填土（Qml）（层厚0.20m～0.50m）（2）第四系坡洪积层（Qdl+pl）（层厚1.80m～16.90m）（3）第四系残积层（Qel）（层厚13.00m～29.70m）。
2.1.2本工程场地内混合地下水埋深在3.80～4.90m，场地内地下水根据其赋存介质和埋藏条件分为两类：（1）存在于第四系残积砾质粉质粘土及全风化粗粒花岗岩层中的少量孔隙水，其含水量不丰富、透水性较差，属弱含水；（2）存在于基岩强、中、微风化层中的裂隙承压水，其含水量及透水性主要受地层裂隙发育程度控制，为弱含水、透水层，埋藏较低深，具微承压性。场地内地下水主要接受大气降水补给，由于场地地势相对周围较高，地下水迳流方向大体由中部分别向南、北两个方向流动。
2.2基坑支护方案选择。
（1）由于本工程西侧为腾讯QQ在建工地，南侧18.00m左右是缓坡边缘，斜坡下为深南大道，东侧为科技中一路及绿化带，北侧为小区道路。因此，在A-B段南侧为缓坡，与深南大道绿化带相连，有放坡空间，采用两级放坡+土钉墙支护方式；C-D-E-F段基坑顶部临近小区道路，且管线较多，采用微型桩+复合土钉墙支护方式。详见图2示。
（2）本工程基坑支护范围内的地下水属于第四系残积砾质粉质粘土层内的少量孔隙水，水量不丰富，属于弱含水、弱透水层，本支护工程施工时，采用集水明排的方式即可达到降水目的。
2.3基坑支护的设计。
（1）A-B段：采用两级放坡加土钉墙支护，基坑长66.0m，支护高度12.90m，坡面上设宽6.0m的出土坡道，一级坡坡高6.90m，坡率1：1，二级坡坡高6.0m，坡率1：1，中间平台宽2.0m，坡道上方坡面采用挂10#铁丝网及M7.5水泥砂浆抹面焊50mm，打入1根16长1.0@2.0×2.0m的土钉进行支护，坡道下方坡面采用挂6@200×200钢筋网片，喷100厚C20（剖面图见图3）。
（2）C-D-E段：基坑长90，支护高度约12.9m，采用微型桩+复合土钉墙支护方式，微型桩桩径350mm，桩芯间距1.3m，桩入基底5.0m，本段基坑设三道3×75的预应力锚索，锚索长25m，间距2.6m，与土钉相间设置，设10道注浆土钉，土钉长度6～12m@1300×1300，土钉钢筋直径22～25，坡面挂6@200×200钢筋网片，喷100厚C20。
E-F段：基坑长58.6m，支护高度约15.4m，支护方式与C-E段基本相同，其中锚索长度为25m，设12道注浆土钉（剖面图2见图4）。
3.微型桩施工
3.1成桩施工工艺流程：
放桩定位 钻机就位 对准桩位 调整垂直度 钻孔至设计深度 吊入钢筋笼 投入碎石 注浆
3.2成孔：采用XY-100型钻机，桩径350mm，成孔至设计深度。
3.3钢筋笼及注浆管安装：
钢筋笼采用616钢筋，安放钢筋笼由钻机自身升降机提起，对准孔位，缓慢下入孔底，注浆管绑在钢筋笼上与钢筋笼一同伸入孔底，注浆管底端用胶带封口，以防止注浆管下入过程中泥砂堵塞管口。
3.4填石及注浆：
钢筋笼放至预定位置后，即投入10～25mm的碎石，投满后即通过注浆管压入清水洗孔，待孔内流出的水开始变清时，再注入水泥浆，注浆水灰比控制在0.5以内，从下往上压注，直至孔口有浓浆溢出，水泥浆初凝收缩后注意补浆，以达到注浆饱满。
3.5冠梁施工：
设计冠梁截面尺寸为300×500，616，10@150，砼强度等级为C25，在冠梁施工前，桩顶须凿除至新鲜砼面，柱顶主筋进入冠梁内不少于40d，浇筑冠梁前，必须清理浮土、残渣、积水，保证柱与冠梁连接牢固。
4.基坑开挖及支护
4.1土方开挖。
土方开挖须根据土钉、锚索的竖向间距分层开挖，每层的开挖深度在该层土钉、锚索位置以下300 ～500mm范围内，保证支护操作面宽度在8.0m～10.0m，并向略向内倾，以方便土钉和锚索成孔和钢筋、锚索施工。
4.2土钉墙施工。
4.2.1土钉成孔：成孔施工前，按设计要求定出孔位并作出标记和编号，成孔采用人工洛阳铲（口径80mm）成孔或48钢管土钉。成孔斜度为100，孔位、孔深偏差均不大于50mm，成孔过程中遇有障碍时须与监理、设计院协商，进行孔位调整时，不得损害支护原支护的安全等级。
4.2.2土样检查：成孔过程中将取出的土样与设计要求进行对比，对有较大偏差的土钉或锚索需反馈至设计部门，成孔后要进行清孔检查，对于孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即处理。
4.2.3杆体制作和安装：钢筋采用125钢筋作拉筋，搭接采用双面焊接，并焊对中支架，对中支架间距不大于3.0m，加工制作好的钢筋根据长度标识，挂牌分开堆放，安放土钉钢筋时，将对中支架朝下，保证杆体位于孔洞中间位置，经满足有足够的水泥浆保护层。
4.2.4土钉杆体安放时，将注浆管同杆体捆绑一体，同时送入孔底，以保证浆液自成孔底部注入。
4.2.5注浆采用低压方法注浆填孔，注浆压力为0.4～0.6MPa，在注浆同时将导管以匀速缓慢撤出，保证孔中气体能全部逸出，当水泥浆自钢管外侧流出土体即可停止。
4.3挂网喷射混凝土。
4.3.1护坡表面张挂6@200双向钢筋网片，土钉锚头部位设水平通长的216加强钢筋，喷射混凝土强度等级为C20，厚度100。
4.3.2土钉钢筋与网片通过水平和竖向的加强钢筋焊接在一起，加强钢筋需放置在土钉头顶筋内侧，钢筋网片不得紧贴坑壁，保护层厚度不小于20mm。
4.3.3喷射混凝土采用性能良好的喷射机，选用12m3/d的空压机，输料管的承压力在0.8KPa以上，供水设施保证喷头水压不小于0.2KPa，喷射混凝土粗骨料最大粒径不宜大于12mm，水灰比不宜大于0.5，喷射混凝土施工时，钢筋片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土喷射下应不出现振动。混凝土终凝2h后，应开始喷水养护，时间在3～7天之间。
4.4预应力锚杆施工。
4.4.1工艺流程。
定位测量放线 机械设备准备 成孔 安装锚索 压力注浆 养护 拉拔锁定
4.4.2成孔：根据设计要求对成孔进行定位，并作好标志，钻机立轴与锚杆倾角一致，孔位允许水平误差100mm，垂直误差50mm，成孔直径不小于130mm，钻孔倾角为100，孔深比设计锚索长度深50mm。
4.4.3锚索施工：成孔后及时插入锚索，锚索采用3×75的钢绞线，制作下料时长度比设计长度应长1.2m以上，以保证在锚头外有足够的张拉锁定长度，组装前先清除钢绞线表面的油污和膜锈，沿锚索长度方向安装间隔块，以使各钢丝保持平行，同时沿锚索长度方向间隔2.0m设置隔离架，使锚固段的保护层不少于20mm，锚索自由段用PVC波纹管套裹扎牢。锚索放置时，将注浆管与锚索绑扎一起放入钻孔，注浆管出浆口距孔底约50mm，二次注浆管在下端4.0m范围内每隔500mm打孔（6），并用胶带纸将出浆孔和端头封严，保证一次注浆时浆体不进入二次注浆管道内。
4.4.4二次注浆：二次注浆采用高压注浆法，第一次注浆水灰比控制为0.45，第二次注浆水灰比为0.55，二次注浆须在第一次注浆完成4～8小时后进行，当孔口溢浆或注浆管爆裂即可停止注浆。
4.5张拉锁定。
4.5.1锚具下钢板垫块在张拉前安装，尺寸根据设计要求进行制作，在腰梁和锚索固体强度达到设计强度的70%后即可进行张拉锁定。
4.5.2为避免相邻锚索张拉的应力损失及群锚效应，采用
