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淺談攪拌樁噴錨聯(lián)合支護(hù)技術(shù)

時(shí)間日期：2003-8-2 已被閱讀次：[8207]

——佛山怡清閣深基坑施工小結(jié)
佛山市第一建筑集團(tuán)公司　林海明　　
一、基坑概述
　　1、工程概況
　　怡東花園怡清閣位于佛山市東上路文龍街南側(cè)，錦華東路北。工程為地上裙樓六層，塔

樓十六層，地下室兩層的全現(xiàn)澆框架—剪力墻結(jié)構(gòu)建筑物，總建筑面積為100066.5m2，其中

地下室兩層每層10215m2。
　　工程現(xiàn)場自然地面標(biāo)高約為－0.80m，地下室基坑實(shí)開挖深度為9.0m，東北角部分基坑

實(shí)際挖深10.40m。工程設(shè)計(jì)采用人工挖孔樁與天然基礎(chǔ)聯(lián)合的方式作為建筑物的基礎(chǔ)。
　　2、場地地質(zhì)概況
　　根據(jù)工程勘察報(bào)告，該場地地層主要由人工堆積雜填土、沖積成因的粉質(zhì)粘土、粉土、

淤泥質(zhì)土、粉細(xì)砂及中粗砂、礫砂、淤泥、泥炭殘積成因的粗砂、粉土以及泥巖組成。各層

土質(zhì)具體描述如下：
　　第四系：厚度6.20～18.60米。自上而下分為7層：
　�。�1）雜填土：厚0.90～3.20米。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)2次，校正擊數(shù)平均值N=3.9擊，fk=

80kPa。
　�。�2）粉質(zhì)粘土、粉土（Qal）：頂板埋深1.10～2.60米，厚0～1.60米。校正擊數(shù)N=3.8

擊。
　�。�3）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、淤泥（Qal）：頂板埋深0.90～3.20米，厚0～2.50米。共進(jìn)行

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)3次，校正擊數(shù)平均值N=2.8擊。
　�。�4）粉細(xì)砂、粉土（Qal）：頂板埋深2.30～4.10米，厚2.00～6.30米。校正擊數(shù)N一

般在1.8～13.7擊，平均值6.9擊。
　　（5）淤泥質(zhì)粉土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、淤泥（Qal）：頂板埋深5.40～10.20米。進(jìn)行標(biāo)

準(zhǔn)貫入8次，校正擊數(shù)平均值N=1.7擊。
　　（6）粉質(zhì)粘土（Qal）：頂板埋深5.80～9.00米，N=1.7～5.3擊。
　�。�7）粗砂、礫砂（Qal）：頂板埋深8.20～15.40米。
　�。�8）殘積粉質(zhì)粘土（Qel）：頂板埋深6.00～16.50米。殘積土層厚度變化較大，厚0～

7.15米。校正擊數(shù)N一般在4.2～36擊之間。
　　第三系：頂板埋深6.20～18.60米。鉆厚11.30～39.70米。
　　（9）強(qiáng)風(fēng)化帶：頂板埋深6.20～18.60米。巖性以泥質(zhì)粉砂巖為主，局部為泥巖。紫紅

色，膠結(jié)程度差，一般含水量高，巖質(zhì)軟硬變化大，呈堅(jiān)硬土狀～半巖半土狀～堅(jiān)硬碎塊狀

。
　�。�10）中風(fēng)化帶：頂板埋深7.40～25.10米。巖性以泥質(zhì)粉砂巖為主，局部見粉砂巖、

粗砂巖及礫巖等，紫紅色，膠結(jié)程度較好，巖心一般完整，局部稍破碎，巖質(zhì)軟硬～堅(jiān)硬，

夾多層強(qiáng)風(fēng)化夾層。進(jìn)行標(biāo)貫試驗(yàn)3次，校正擊數(shù)平均值N=32.6擊。
　�。�11）微風(fēng)化帶：頂板埋13.40～44.20米。
　　綜合分析地質(zhì)情況，各向地層簡述如下：
　�。�1）東向：雜填土→粉細(xì)砂→粘土→殘積粉質(zhì)粘土→泥質(zhì)粉砂巖（埋深變化較多），

強(qiáng)風(fēng)化泥巖頂板埋深為9～16m。
　�。�2）南向：雜填土→淤泥質(zhì)土→淤泥、淤泥質(zhì)土（埋深較深，厚度大，流塑～軟塑）

→較薄的粗砂層→殘積粉質(zhì)粘土→泥質(zhì)粉砂巖。
　�。�3）西向：對(duì)于基坑支護(hù)，靠近北向地質(zhì)情況較好，靠南向則地質(zhì)情況較差，西南角

部分存在8米左右厚的流塑、軟塑土層。
　�。�4）北向：雜填土→粉細(xì)砂→殘積粉質(zhì)粘土→泥質(zhì)粉砂巖，基巖埋深較淺，強(qiáng)風(fēng)化泥

巖頂板埋深一般為9～11米。
　　場地地下水屬潛水，水量豐富，主要含水層為粉細(xì)砂層，透水性強(qiáng)，地下穩(wěn)定水位為－

0.6～－1.4m之間，地下水位較淺。
　　二、基坑支護(hù)方案的選擇
　　1、支護(hù)方式的比較
　　根據(jù)該工程的地質(zhì)條件以及現(xiàn)場的情況，結(jié)合佛山地區(qū)地下室基坑的施工經(jīng)驗(yàn)，該基坑

開挖可采用攪拌樁止水加灌注樁門式剛架支護(hù)方案和攪拌樁止水加噴錨聯(lián)合支護(hù)方案等。
　　兩種方案止水方式相同，對(duì)比之下，灌注樁門式剛架支護(hù)方式的優(yōu)點(diǎn)在于位移少，穩(wěn)定

性較好，但缺點(diǎn)較為突出：工期長，造價(jià)高。因地下室周長較大，用作支護(hù)的灌注樁數(shù)量多

，加上樁的混凝土冠梁與連系梁，引起工程的造價(jià)偏大。且施工灌注樁時(shí)不能進(jìn)行土方開挖

，勢必造成工程工期較長，不利建筑物的銷售。而噴錨聯(lián)合支護(hù)方案優(yōu)點(diǎn)在于工藝成熟，簡

單，造價(jià)低。而且邊開挖邊做支護(hù)，可大大加快施工速度，縮短工期。該方式的缺點(diǎn)在于位

移較大，而且在砂層較厚的地方不易成孔，會(huì)引起砂土的流失，但上述缺點(diǎn)可通過改進(jìn)施工

工藝，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案等來控制。
　　根據(jù)本工程的實(shí)際情況，周邊無重要的建筑物和管線，對(duì)位移控制要求不是特別嚴(yán)格，

而且建設(shè)單位要求的工期趕。綜合多方面考慮，采用攪拌樁止水加噴錨支護(hù)的方案是安全可

行的，經(jīng)濟(jì)合理的。
　　2、支護(hù)方案的細(xì)化
　　根據(jù)本工程占地面積大，周長較長，地質(zhì)變化不均勻，再場場地闊窄不一的實(shí)際情況，

對(duì)基坑各向支護(hù)分別按具體情況進(jìn)行錨桿設(shè)計(jì)，具體如下：
　�。�1）止水
　　根據(jù)地質(zhì)資料顯示，該場區(qū)砂層較厚，地下水豐富且滲透性好，止水帷幕的質(zhì)量好壞直

接影響基坑開挖順利與否。本工程采用雙排攪拌樁作止水帷幕，攪拌樁樁徑為600，樁間搭

接300，排間搭接200，兩排樁樁心錯(cuò)開1/2d，樁尖進(jìn)入殘積粉質(zhì)粘土層500mm。地下室采用

井點(diǎn)降水，共設(shè)20個(gè)φ550的降水井。詳見平面圖。（2）各向支護(hù)方式
　　東、南、西向：均具備較闊的場地，采用先放一級(jí)坡再垂直下挖的方式進(jìn)行。用1:1放

坡至2.5m，留設(shè)－2.5m的操作平臺(tái)，由上而下共設(shè)六道或七道錨桿，其中，第三、五道錨桿

為預(yù)應(yīng)力錨桿。具體參見3－3剖面。
　　北向：不具備放坡條件，垂直下挖，設(shè)七道錨桿，其中第三、五道為預(yù)應(yīng)力錨桿，具體

見1－1剖面。三、基坑的施工
　　工程的特點(diǎn)之一是工期緊，而且建設(shè)單位要求盡量節(jié)省造價(jià)，我公司定下的施工順序?yàn)?br>
：深層攪拌樁止水帷幕施工→土方分層分段開挖→噴錨支護(hù)→挖至土方平衡面→樁基礎(chǔ)施工

→土方繼續(xù)開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高→噴錨支護(hù)。
　　各工序的施工工藝及質(zhì)量控制簡述如下：
　　1、深層攪拌樁施工
　　施工前，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行攪拌樁定位，每隔5根樁以及轉(zhuǎn)角位采用竹片定位，施

工流程如下圖所示：
　　主要技術(shù)參數(shù)：樁徑為600mm，樁間搭接300mm，排間搭接200mm，兩排樁中錯(cuò)開300mm。

樁長以樁尖進(jìn)入殘積土層500mm以上。水泥摻入量為15％，水灰比為0.45～0.5，送漿壓力為

0.4～0.8Mpa，攪拌提升速度≤1m/min，樁身垂直度控制在1％以內(nèi)。
　　施工工藝：采用控制水泥總量，反復(fù)少量多次噴漿的工藝，保證四噴四攪。由于本場區(qū)

淤泥層厚，為保證成樁質(zhì)量，拌制漿液時(shí)可適量摻加泥粉，以增加漿液濃度，增強(qiáng)其在淤泥

層中的粘結(jié)力。另外，由于相對(duì)隔水層——?dú)埛e粉質(zhì)粘土層的埋深變化較大，樁長的變化除

根據(jù)地質(zhì)資料調(diào)整外，還應(yīng)考慮樁機(jī)的工作電流的變化調(diào)整，確保樁尖進(jìn)行殘積粘土層500m

m。另外，施工過程中常檢測樁的垂直度，常檢查鉆頭的磨損情況，確保樁的垂直度及樁徑

。又因?yàn)楣て谮s，拌制漿液時(shí)適當(dāng)添加早強(qiáng)劑，以加快樁身早期強(qiáng)度的增長。
　　2、降水井的施工
　　采用進(jìn)點(diǎn)降水，在基坑四周以及中間布置20個(gè)φ550mm的降水井排水。降水井采用工程

鉆機(jī)成孔，安放鋼筋籠外包砂網(wǎng)。由于場地的東南及東北角在－14m左右有一層粗砂及礫砂

層，為防止挖孔樁施工時(shí)出現(xiàn)流砂、涌砂現(xiàn)象，該位置的降水井深至18m，其余為8～10米不

等。另外，在基坑的外圍設(shè)6個(gè)觀測井，為基坑土方開挖觀測水位變化提供依據(jù)。
　　在整個(gè)施工過程中落實(shí)專人負(fù)責(zé)抽水，保證不間斷抽水。
　　3、土方開挖及支護(hù)
　　a.土方開挖：為確保噴錨支護(hù)施工的各開挖層段的整體穩(wěn)定性，土方分層分段跳挖，每

段開挖寬度為15～20米，跳挖間距為15～20米，充分利用未開挖土體的壓力達(dá)到保持噴錨支

護(hù)整體穩(wěn)定的目的。
　　土方開挖時(shí)，嚴(yán)格控制分層開挖的深度，應(yīng)盡量減少錨桿施工的超挖深度。
　　b.錨桿施工：
　　成孔：采用工程鉆機(jī)成孔，鉆進(jìn)過程中應(yīng)盡量減少對(duì)孔壁的土層的擾動(dòng)，以防止孔壁坍

塌。同時(shí)采用泥漿護(hù)壁成孔，成孔直徑、角度及深度必須符合設(shè)計(jì)要求。
　　由于本場地砂層較厚，在該土層成孔時(shí)利用稻草和麻袋等來防止砂土的流失，避免了大

量砂土流失而引起較大的沉降或位移。
　　下錨：錨桿成孔，清孔后，將預(yù)制好的鋼筋錨桿順直插入孔內(nèi)，注漿管綁扎在錨桿上連

同插入孔底250～500mm處。預(yù)應(yīng)力錨桿外段留3米自由段。
　　如果下錨插入深度達(dá)不到成孔深度，說明孔壁已坍塌，應(yīng)重新進(jìn)行掃孔下錨。
　　對(duì)于砂層太厚無法成孔的局部位置，改用鋼管錨桿代替鋼筋錨桿體。注漿：注漿前應(yīng)先

進(jìn)行清孔，排出孔內(nèi)沉渣，采用一次常壓全孔注漿法進(jìn)行注漿。漿液采用32.5普通硅酸鹽水

泥配制，摻入水泥重0.03％的三乙醇胺作為速凝劑，水灰比為0.45，注漿壓力為0.5～1MPa

，注漿開始或中途停止超過30分鐘時(shí)，應(yīng)用稀水泥漿潤滑注漿泵及管道；孔口部位設(shè)置止?jié){

塞及排氣管，注漿管逐步向外拔至孔口，等排氣管停止排氣且孔口溢出水泥漿時(shí)才停止注漿

。注漿液隨拌隨用。做好詳細(xì)的注漿記錄。
　　為防止孔壁坍塌，注漿應(yīng)在錨桿成孔后即時(shí)進(jìn)行，以確保注漿效果。在砂層較厚容易塌

孔的層段，可采用二次注漿的施工方法，即入錨時(shí)同時(shí)放入兩根注漿管，當(dāng)?shù)谝淮巫{完畢

待漿液初凝后，再進(jìn)行二次注漿，以確保錨矸的抗拉能力，增加基坑支護(hù)的安全。
　　事實(shí)證明，通過預(yù)應(yīng)力錨桿的預(yù)應(yīng)力以及二次注漿等施工方法，有效地控制了基坑的位

移。整個(gè)基坑施工過程中，周邊的沉降位移無均不算大，并未影響到周邊的建筑物以及管線

。雖然施工中也局部出現(xiàn)砂土流失引起的開裂和空洞等現(xiàn)象，但通過回填以及注漿等方法，

有效地控制了上述不良現(xiàn)象，并未影響到周邊的安全。
　　連系梁：在第三排和第五排預(yù)應(yīng)力錨桿處設(shè)置兩道連系梁，采用20槽鋼，使得施工方便

快捷。槽鋼連系梁必須緊貼噴砼面，必須通長連接，確保預(yù)應(yīng)力錨桿張拉后整體受力，以加

強(qiáng)基坑支護(hù)的整體穩(wěn)定性。
　　c.掛網(wǎng)噴砼
　　鋼筋采用φ8@150，加強(qiáng)筋采用φ16，鋼筋網(wǎng)在開挖面修好后立即鋪設(shè)，并通過加強(qiáng)筋

將鋼筋網(wǎng)與錨桿體利用鎖定板焊接牢固。
　　噴射細(xì)石混凝土應(yīng)分層自上而下進(jìn)行，后一層應(yīng)在前一層混凝土終凝后進(jìn)行噴射。噴射

時(shí)應(yīng)將骨料充分?jǐn)嚢�，控制好水灰比�；炷翉?qiáng)度為C20，碎石粒徑不大于10mm，配合比（

水泥：砂：石為1：1：2）。
　　四、基坑支護(hù)觀測
　　1、地下水位觀測
　　通過基坑外的觀測井，每天專人用鋼尺丈量水位的變化，做好記錄，并描繪水位變化曲

線。
2、水平位移觀測
　　在基坑的周邊每隔10～15m設(shè)置觀測點(diǎn)，由專人用經(jīng)緯儀監(jiān)測支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移變化

，每天不少于一次。并做好詳細(xì)記錄，描繪位移曲線。該工程施工至±0.00板時(shí)，最大水位

平位移為3.5cm。
　　3、沉降觀測
　　測點(diǎn)布置在周邊路面以及民房等永久建筑物上，每天由專人用水準(zhǔn)儀及目測方法進(jìn)行測

量，做好記錄并描繪沉降曲線。整個(gè)施工過程中只有西面局部位置在錨桿成孔時(shí)流砂嚴(yán)重，

導(dǎo)致一個(gè)觀測點(diǎn)沉降量為3.8cm，后經(jīng)灌砂及注漿等處理，沉降很快得到控制沒有繼續(xù)發(fā)展

。
　　五、小結(jié)
　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在佛山成為廣東省第三大城市的新形勢之下，含地下室的高層建筑必

將越來越多。深基坑的支護(hù)技術(shù)也將越來越普遍。通過本工程的基坑支護(hù)施工，總結(jié)一些經(jīng)

驗(yàn)。
　　深層攪拌樁作止水帷幕，具有設(shè)備輕，占地少，移位靈活，噪音少，無振動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，且

成樁快，成本低廉，質(zhì)量可靠。對(duì)于含有較厚粉細(xì)砂層的且土的承載力不大的地區(qū)尤其適用

。
　　錨桿支護(hù)，尤其是預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)，就其抗拔力而言是合理的，也可以很好地控制支護(hù)

結(jié)構(gòu)的水平位移。但在砂層較厚的地區(qū)，在成孔時(shí)必須注意預(yù)防大量流失砂土，以免出現(xiàn)沉

降較大和開裂等不良現(xiàn)象。同時(shí)，在施工時(shí)應(yīng)注意護(hù)壁，慎防塌孔，確保成孔質(zhì)量和錨桿體

的注漿質(zhì)量，以保證錨桿的拉力。對(duì)于局部難以成孔的地方，可以考慮采用鋼管錨桿來代替

鋼筋錨桿。
　　在基坑開挖施工過程中，必須嚴(yán)格進(jìn)行觀測支護(hù)，出現(xiàn)異常情況應(yīng)馬上分析原因并采取

合理的處理措施。

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