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摘 要：伴随城镇化的进程，土地资源日趋稀缺，城市建设地下工程日渐增多。本文主要从基坑支护实例的设计方案方面进行分析，探讨设计方案对控制基坑支护施工成本的重要性。
关键字： 建筑施工 软土层 基坑支护 技术分析
中图分类号： TU7 文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
基坑南侧分布已建住宅，距离地下室边线最近约15.0m；其它三侧均为市政道路：西、北侧道路距离地下室边线均超过25.0m；东侧道路距离地下室边线约16.0m。基坑现地面标高为-0.4m，地下室底板垫层底为-5.8m，基坑开挖深度为5.7~6.0m，基坑支护周长约为390m，开挖面积约9400m²。
二、工程地质条件
（1）、杂填土：灰褐，湿,松散～稍密,主要由粉质粘土组成,含有少量建筑垃圾、块石。
（2）、淤泥质土:深灰色,饱和,流塑,局部含有腐质物,成份主要由粘粒组成。
（3）、中砂:灰黄色,饱和,松散～稍密,主要由中粒石英组成。
（4）、强风化泥岩:褐黄色，风化较强烈，岩芯呈半岩半土状，泡水易软化。
各土层力学参数表
三、基坑支护方案
第一种基坑支護设计方案（以A型支护设计剖面为例见附图）：
基坑开挖深度为6.0m，场地分布有淤泥质土及较厚的砂。基坑支护拟进行分级开挖，第一级
直接进行放坡开挖，第二级采用垂直开挖+超前微型桩及喷锚支护。坡面采取挂网喷砼护面。基坑止水采用双排搅拌桩作止水帷幕。
主要施工工艺
（1）、深层搅拌桩
a、桩端穿过淤泥及砂层进入不透水层深度大于1.5m，施工中应根据实际地质情况调整桩长确保帷幕达到要求深度。
b、搅拌桩设计采用四喷四搅工艺，桩径550mm，桩间距400mm，双排帷幕前后排间距400mm。
c、搅拌桩水泥用量不小于60kg/m，提升速度不大于0.6m/min，水泥标号采用32.5R，水灰比0.5~0.6水泥浆掺入水泥用量1‰的三乙醇胺。
(2)、超前微型桩施工
a、超前微型桩用钻机成孔孔径为150，成孔间距为600,成孔垂直偏差不大于1%，用清水清孔，直到孔口返出清水后灌注纯水泥浆，水灰比为0.5~0.55。
b、灌浆后在孔内置入D114×3的钢管，然后进行二次补浆，将水泥浆收缩部分填满。
(3)、锚杆施工(主要注意事项)
a、钢筋锚杆施工：锚杆采用Φ22注浆钢筋锚杆，孔径110mm，倾角20°，设对中支架；预应力锚杆采用Φ28锚杆，倾角30°。
b、钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆长度的3%；
c、锚固孔深度应不小于设计长度（高出设计长度30～50mm），也不宜大于设计长度的1%。
d、锚杆注浆均采用纯水泥浆，水泥可采用P.C32.5R复合水泥，水灰比为0.40-0.45,注浆管应插至距孔底300mm处开始注浆，注浆时直接从孔内注浆，先排气，待水泥浆液溢出孔口后封口，然后用0.5～0.7MPa压力注浆。
本设计方案,基坑支护造价约需210万元，成本较高，且施工时间较长。在业主的要求下对设计方案进行优化。
第二种基坑支护结构设计方案（以A型支护设计剖面为例见附图）：
借鉴软土地区已有的成功设计经验及施工案例，从技术上、经济上进行多种方案的分析与探讨，采用放坡+SMW型钢水泥土墙+锚索进行支护。
主要施工工艺
(1)、SMW型钢水泥土搅拌桩：
a、SMW工法的基坑支护型式的支护结构施工顺序：施工搅拌桩并内插50B（或32B）工字钢→（搅拌桩达到70%强度以后）开挖至冠梁底→施工第一排锚索→施工冠梁→锚索张拉锁定→开挖至坑底→地下室底板施工→底板外侧素砼填充→地下室施工至±0.00→基坑回填→型钢升拔回收
b、SMW型钢水泥土搅拌桩施工
①、SMW水泥搅拌桩直径700mm，桩中心距450mm；
②、搅拌机头应上下各二次对土体进行喷浆搅拌，搅拌桩应连续施工，不留断缝。搅拌桩应采用跳打的方式进行施工。
③、搅拌桩施工下沉速度不大于0.8m/分钟，提升速度不宜大于1m/分钟；搅拌桩采用42.5R普通硅酸盐水泥，水泥掺入比16-18%，水灰比为0.45~0.55，在工字钢依靠自重和必要的辅助设备可插入到位的前提下应取下限。
④、搅拌桩施工时桩机就位应对中，平面允许偏差应为±20mm，立柱导向架的垂直读不应大于1/250；必须保证搅拌桩的搭接质量，其搭接时间不应大于24h，如间歇时间太长，应采取局部补桩或灌浆措施。当砂层直接位于基岩上时，搅拌桩施工应在基岩面处座底喷浆30秒。
⑤、基坑开挖前，搅拌桩龄期不应少于28天，其28天无侧限抗压强度标准值不宜小于0.8MPa；基坑开挖前需检查桩位与桩体强度、桩身的均匀性，方可进行下一步施工。
（2）、型钢的插入和回收
a、型钢采用50B（或36B）工字钢，钢材等级为Q235。
b、搅拌桩机器就位前应根据搅拌桩的轴线开挖导向沟，在沟槽边设置搅拌桩定位型钢。定位型钢间距比型钢宽度增加30mm，施工前应控制好轴线与标高。
c、型钢宜在搅拌桩施工结束后30min内插入，插入前应检查其平整度和接头焊缝质量。
入到位后应用悬挂构件控制型钢顶标高，并与已插好的型钢牢固连接。
d、在型钢表面涂抹减摩材料前，必须清除其表面铁锈和灰尘。减摩剂要严格按试验配比及操作方法并结合环境温度制备，将减摩剂均匀涂抹到型钢表面2遍以上，厚度控制在3mm左右。
f、基坑按设计要求回填完毕后方可进行型钢的拔出及回收。按先短边后长边的顺序对称拔出型钢，型钢起拔采用专用液压起 拔机。
(3)、锚索施工（主要注意事项）
a、钻孔与锚索预定方位的允许角度偏差为1~3度。锚索要仔细清除其表面的污、锈斑，严格按尺寸下料。
b、灌浆采用32.5R净水泥浆或水泥砂浆，水灰比0.45,首次注浆压力不小于0.5MPa，并灌注饱满，二次注浆在首次注浆后8~24小时进行，注浆压力不小于2MPa。
c、预应力锚索正式张拉前，应取20%的设计荷截，对其进行试验性预张拉，使其各部位接触紧密，从而消除由于软粘土的作用所引起的土体蠕变。
d、锚索的张拉在注浆体强度大于20MPa并达到设计强度的80%后进行。
方案优化后, 基坑支护施工造价约为170万元，受到业主认可，造价合理，经济安全，施工工期缩短且按优化设计方案进行基坑支护施工实际费用为175万元。
四、结论
本项目位于软土地区，场地地质条件差，基坑施工过程中，坑壁各土层易发生变形，周边环境多为市政道路及民宅，因而要求基坑施工安全，工期要短。根据本区施工经验，基坑采用第一种设计方案进行施工，造价高，工期长。业主要求优化设计，经多方咨询及采纳现有施工经验，对设计方案进行优化，建议采用放坡+SMW型钢水泥土墙+锚索进行支护，此方案达到了安全、快捷、技术先进、经济合理、工期缩短，施工时对周边环境影响较小的效果，深受业主认可与好评。本工程采用SMW型钢水泥土搅拌桩中的型钢芯材能全部回收，节约了围护结构材料成本约20%，为此种施工方法在水乡片地区的基坑支护推广应用作出了样板。
参考文献
[1]《建筑边坡工程技术规程》（GB50330-2002）
[2]《建筑基坑支护工程技术规范》（DBJ/T15-20-97）
[3]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－2012）
[4]高大钊 主编 深基坑工程第2版，机械工业出版社
[5]《型钢水泥土搅拌墙技术规程》（JGJ/T199-2010）
[6]《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
关键字： 建筑施工 软土层 基坑支护 技术分析
中图分类号： TU7 文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
基坑南侧分布已建住宅，距离地下室边线最近约15.0m；其它三侧均为市政道路：西、北侧道路距离地下室边线均超过25.0m；东侧道路距离地下室边线约16.0m。基坑现地面标高为-0.4m，地下室底板垫层底为-5.8m，基坑开挖深度为5.7~6.0m，基坑支护周长约为390m，开挖面积约9400m²。
二、工程地质条件
（1）、杂填土：灰褐，湿,松散～稍密,主要由粉质粘土组成,含有少量建筑垃圾、块石。
（2）、淤泥质土:深灰色,饱和,流塑,局部含有腐质物,成份主要由粘粒组成。
（3）、中砂:灰黄色,饱和,松散～稍密,主要由中粒石英组成。
（4）、强风化泥岩:褐黄色，风化较强烈，岩芯呈半岩半土状，泡水易软化。
各土层力学参数表
三、基坑支护方案
第一种基坑支護设计方案（以A型支护设计剖面为例见附图）：
基坑开挖深度为6.0m，场地分布有淤泥质土及较厚的砂。基坑支护拟进行分级开挖，第一级
直接进行放坡开挖，第二级采用垂直开挖+超前微型桩及喷锚支护。坡面采取挂网喷砼护面。基坑止水采用双排搅拌桩作止水帷幕。
主要施工工艺
（1）、深层搅拌桩
a、桩端穿过淤泥及砂层进入不透水层深度大于1.5m，施工中应根据实际地质情况调整桩长确保帷幕达到要求深度。
b、搅拌桩设计采用四喷四搅工艺，桩径550mm，桩间距400mm，双排帷幕前后排间距400mm。
c、搅拌桩水泥用量不小于60kg/m，提升速度不大于0.6m/min，水泥标号采用32.5R，水灰比0.5~0.6水泥浆掺入水泥用量1‰的三乙醇胺。
(2)、超前微型桩施工
a、超前微型桩用钻机成孔孔径为150，成孔间距为600,成孔垂直偏差不大于1%，用清水清孔，直到孔口返出清水后灌注纯水泥浆，水灰比为0.5~0.55。
b、灌浆后在孔内置入D114×3的钢管，然后进行二次补浆，将水泥浆收缩部分填满。
(3)、锚杆施工(主要注意事项)
a、钢筋锚杆施工：锚杆采用Φ22注浆钢筋锚杆，孔径110mm，倾角20°，设对中支架；预应力锚杆采用Φ28锚杆，倾角30°。
b、钻孔底部的偏斜尺寸不应大于锚杆长度的3%；
c、锚固孔深度应不小于设计长度（高出设计长度30～50mm），也不宜大于设计长度的1%。
d、锚杆注浆均采用纯水泥浆，水泥可采用P.C32.5R复合水泥，水灰比为0.40-0.45,注浆管应插至距孔底300mm处开始注浆，注浆时直接从孔内注浆，先排气，待水泥浆液溢出孔口后封口，然后用0.5～0.7MPa压力注浆。
本设计方案,基坑支护造价约需210万元，成本较高，且施工时间较长。在业主的要求下对设计方案进行优化。
第二种基坑支护结构设计方案（以A型支护设计剖面为例见附图）：
借鉴软土地区已有的成功设计经验及施工案例，从技术上、经济上进行多种方案的分析与探讨，采用放坡+SMW型钢水泥土墙+锚索进行支护。
主要施工工艺
(1)、SMW型钢水泥土搅拌桩：
a、SMW工法的基坑支护型式的支护结构施工顺序：施工搅拌桩并内插50B（或32B）工字钢→（搅拌桩达到70%强度以后）开挖至冠梁底→施工第一排锚索→施工冠梁→锚索张拉锁定→开挖至坑底→地下室底板施工→底板外侧素砼填充→地下室施工至±0.00→基坑回填→型钢升拔回收
b、SMW型钢水泥土搅拌桩施工
①、SMW水泥搅拌桩直径700mm，桩中心距450mm；
②、搅拌机头应上下各二次对土体进行喷浆搅拌，搅拌桩应连续施工，不留断缝。搅拌桩应采用跳打的方式进行施工。
③、搅拌桩施工下沉速度不大于0.8m/分钟，提升速度不宜大于1m/分钟；搅拌桩采用42.5R普通硅酸盐水泥，水泥掺入比16-18%，水灰比为0.45~0.55，在工字钢依靠自重和必要的辅助设备可插入到位的前提下应取下限。
④、搅拌桩施工时桩机就位应对中，平面允许偏差应为±20mm，立柱导向架的垂直读不应大于1/250；必须保证搅拌桩的搭接质量，其搭接时间不应大于24h，如间歇时间太长，应采取局部补桩或灌浆措施。当砂层直接位于基岩上时，搅拌桩施工应在基岩面处座底喷浆30秒。
⑤、基坑开挖前，搅拌桩龄期不应少于28天，其28天无侧限抗压强度标准值不宜小于0.8MPa；基坑开挖前需检查桩位与桩体强度、桩身的均匀性，方可进行下一步施工。
（2）、型钢的插入和回收
a、型钢采用50B（或36B）工字钢，钢材等级为Q235。
b、搅拌桩机器就位前应根据搅拌桩的轴线开挖导向沟，在沟槽边设置搅拌桩定位型钢。定位型钢间距比型钢宽度增加30mm，施工前应控制好轴线与标高。
c、型钢宜在搅拌桩施工结束后30min内插入，插入前应检查其平整度和接头焊缝质量。
入到位后应用悬挂构件控制型钢顶标高，并与已插好的型钢牢固连接。
d、在型钢表面涂抹减摩材料前，必须清除其表面铁锈和灰尘。减摩剂要严格按试验配比及操作方法并结合环境温度制备，将减摩剂均匀涂抹到型钢表面2遍以上，厚度控制在3mm左右。
f、基坑按设计要求回填完毕后方可进行型钢的拔出及回收。按先短边后长边的顺序对称拔出型钢，型钢起拔采用专用液压起 拔机。
(3)、锚索施工（主要注意事项）
a、钻孔与锚索预定方位的允许角度偏差为1~3度。锚索要仔细清除其表面的污、锈斑，严格按尺寸下料。
b、灌浆采用32.5R净水泥浆或水泥砂浆，水灰比0.45,首次注浆压力不小于0.5MPa，并灌注饱满，二次注浆在首次注浆后8~24小时进行，注浆压力不小于2MPa。
c、预应力锚索正式张拉前，应取20%的设计荷截，对其进行试验性预张拉，使其各部位接触紧密，从而消除由于软粘土的作用所引起的土体蠕变。
d、锚索的张拉在注浆体强度大于20MPa并达到设计强度的80%后进行。
方案优化后, 基坑支护施工造价约为170万元，受到业主认可，造价合理，经济安全，施工工期缩短且按优化设计方案进行基坑支护施工实际费用为175万元。
四、结论
本项目位于软土地区，场地地质条件差，基坑施工过程中，坑壁各土层易发生变形，周边环境多为市政道路及民宅，因而要求基坑施工安全，工期要短。根据本区施工经验，基坑采用第一种设计方案进行施工，造价高，工期长。业主要求优化设计，经多方咨询及采纳现有施工经验，对设计方案进行优化，建议采用放坡+SMW型钢水泥土墙+锚索进行支护，此方案达到了安全、快捷、技术先进、经济合理、工期缩短，施工时对周边环境影响较小的效果，深受业主认可与好评。本工程采用SMW型钢水泥土搅拌桩中的型钢芯材能全部回收，节约了围护结构材料成本约20%，为此种施工方法在水乡片地区的基坑支护推广应用作出了样板。
参考文献
[1]《建筑边坡工程技术规程》（GB50330-2002）
[2]《建筑基坑支护工程技术规范》（DBJ/T15-20-97）
[3]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120－2012）
[4]高大钊 主编 深基坑工程第2版，机械工业出版社
[5]《型钢水泥土搅拌墙技术规程》（JGJ/T199-2010）
[6]《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）