摘 要：本文主要介紹某深基坑工程在施工過程中出現(xiàn)的一些問題及解決的辦法，結(jié)合設(shè)計方案，從理論上分析問題產(chǎn)生的原因，并提出在制定設(shè)計方案應(yīng)注意的一些細(xì)節(jié)問題。

　　關(guān)鍵詞：建筑工程師論文范文,深基坑,設(shè)計,粉噴攪拌樁,錨桿,壓漿,位移,沉降

　　前言

　　最近幾年，隨著城市建設(shè)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，深基坑工程越來越多，研發(fā)中心每年編制深基坑支護設(shè)計方案不低于30個。通過編制設(shè)計方案和指導(dǎo)施工，本人有很多的體會和想法，特別是某深基坑工程，基坑雖然不深，但施工中出現(xiàn)的問題不少，想就此項目施工中取得的經(jīng)驗和出現(xiàn)的教訓(xùn)，拿出來給大家分享，共同提高我們的設(shè)計和施工水平。

　　1、工程概況

　　該項目設(shè)計1號、2號等2棟高層。樓高50m、地面17層。其中1號樓設(shè)地下室一層，2號樓不設(shè)地下室。1號樓地下室占地面積為：3720m2。

　　建筑物安全等級為二級，重要性等級為二級，抗震設(shè)防分類等級為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，場地等級為二級，地基等級為二級，勘察等級為甲級。

　　根據(jù)建設(shè)單位提供的有關(guān)資料，設(shè)計+0.00=19.60m，1號樓承臺底板頂標(biāo)高為-4.90m，其自然地面標(biāo)高為18.60～19.00m。

　　2、工程地質(zhì)條件

　　2.1 地形地貌

　　擬建場地位于位于湖北省黃石市區(qū)，場區(qū)地形平坦，地面標(biāo)高18.60～19.00。地貌屬長江一級階地。

　　場地周邊有高低不等的多層民用住宅建筑，場地東側(cè)、北側(cè)近鄰分布有2～6層的工業(yè)民用老建筑，均采用淺基礎(chǔ)形式。西側(cè)為菜場，路西為近期竣工的商住樓，采用樁基礎(chǔ)形式。這些既有建筑的分布決定了擬建樓基坑邊坡安全等級。

　　地層：場地下伏第四系松散層主要為沖積、淤積相粘性土，基巖屬侏羅系泥質(zhì)粉砂巖。場地局部范圍分布有厚層的松散填土層。

　　地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域穩(wěn)定性：場地在地質(zhì)構(gòu)造上位于下?lián)P子地向斜褶皺束范圍。斷裂構(gòu)造發(fā)育，但場地及附近沒有活動性發(fā)震斷裂通過。場地位于地震基本烈度6度區(qū)內(nèi)，所在地段位于相對穩(wěn)定的區(qū)域性構(gòu)造地塊范圍。

　　不良地質(zhì)情況：場地范圍不存在滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象及誘因。但場地下伏分布有厚層的淤泥層，屬軟弱地基類型。場區(qū)范圍沒有影響建設(shè)的主管班干線通過。場地?zé)o特殊不利地質(zhì)情況。

　　2.2 工程地質(zhì)條件

　　巖土基本特征：勘探表明，場地下伏巖土構(gòu)成比較復(fù)雜，巖土類較多。自地面向下可分為下述6個工程地質(zhì)層。

　　第①層雜填土(Q4ml)

　　一般厚0.7～1.4m，局部地段(1號樓西端部)厚度大于4.5m。主要由建筑垃圾、棄土等組成。

　　第②層粘土粉質(zhì)粘土夾淤泥(Q4al)

　　巖土特征：粘土夾淤泥：由灰色、黃灰色軟～可塑狀粘土、與深灰色軟～流塑淤泥呈互層狀分布。有時以淤泥成分為主。偶夾粉質(zhì)粘土薄層。土質(zhì)在垂向、水平向分布不均勻。

　　分布情況：場地均有分布，層厚不均勻，最薄處為0.6～1.0m，最厚處為5.5m，平均厚度為2.74m，層底最淺埋深為2.6m，最深埋深為6.6m。

　　主要物理力學(xué)指標(biāo)為：WL=38.8%、WP=21.9%、IL=0.49、Ip=16.9、Wo=30.2%、濕密度ρ=1.86g/cm3、e=0.909。

　　第③層淤泥、淤泥質(zhì)粘土(Q4al+l)

　　巖土特征：灰色、深灰色淤泥、淤泥質(zhì)粘土，部分層段內(nèi)含完整小螺殼，局部層段含大量密集的植物碎屑。軟～流塑狀。土質(zhì)均勻。

　　分布情況：全場地分布。層厚較均勻，最薄處為7.3m，最厚處為21.7m，平均厚度16.67m，層面較平坦，層頂最淺埋深為2.6m，最深埋深6.6m。

　　主要物理力學(xué)指標(biāo)為：WL=44.3%、WP=24.3%、IL=1.22、Ip=20.0、Wo=48.4%、濕密度ρ=1.70g/cm3、e=1.402。

　　第④層粘土、粘土混砂(Q4al)

　　巖特征：黃色、灰綠色、深灰色粘土為主，在該層下部含砂、角礫。粘土呈可～硬塑狀，韌性強。局部地段該層底部混大量砂礫成分。砂礫呈次棱角～次圓狀。土質(zhì)在垂向、水平向分布很不均勻。

　　分布情況：全場分布，層厚不均勻，最薄處為1.3m，最厚處為6.4m，平均厚度為3.57m。層面起伏較平坦。

　　主要物理力學(xué)指標(biāo)：WL=37.9%、WP=21.2%、IL=0.45、Ip=16.7、Wo=28.4%、濕密度ρ=1.94g/cm3、e=0.813。

　　第⑤層強風(fēng)化砂巖層

　　巖石特征：強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，巖石風(fēng)化強烈，巖石結(jié)構(gòu)已大部分改變，呈土狀結(jié)構(gòu)，堅硬土狀，浸水溶泡、或暴露后迅速軟化崩解。該層與下伏巖石呈漸變過渡接觸。標(biāo)貫試驗擊數(shù)一般大于50擊或反彈劇烈。

　　分布情況：大部分布，層厚不均勻，最薄處為0.7m，最厚處為2.0m，平均厚度1.29m，層面較平坦，層頂最淺埋深為24.4m，最深埋深為28.8m。

　　第⑥層泥質(zhì)粉砂巖(J1-2W)

　　巖土特征：部分地段見灰色粉砂質(zhì)泥巖，薄層～頁理狀。軟質(zhì)巖石、中等～微風(fēng)化程度。頂部1.5～2.0m風(fēng)化程度較強，巖石芯樣取出后易沿層理面、或節(jié)理面開裂。隨深度增加，風(fēng)化程度逐漸降低至微風(fēng)化程度。

　　分布情況：全場分布。層面較平坦，層頂最淺埋深為25.7m，最深埋深為28.8m。

　　勘察鉆孔控制深度范圍內(nèi)，巖石為泥質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖。砂巖強度、工程性質(zhì)較泥巖好，巖石屬軟質(zhì)巖，較完整～完整狀。巖面2～3m以下，巖體完整，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。

　　2.3 水文地質(zhì)條件

　　場地地下水屬潛水、上層滯水類型。勘察場地范圍內(nèi)土層第①層填土層、第④層粘土夾砂層滲透性變化大。其它土層滲透性弱，屬相對隔水層。

　　場地附近地下水沒有污染離子源，場地內(nèi)也不存在污染土，對砼中鋼筋不具腐蝕性，但對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。

　　3、深基坑支護設(shè)計

　　3.1基坑支護設(shè)計參數(shù)

　　3.2設(shè)計安全等級

　　綜合場地地質(zhì)條件、基坑開挖深度、環(huán)境條件因素，確定該基坑安全等級為二級。

　　3.3設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

　　1、±0.00=19.60m。

　　2、基坑開挖深度：四周均按5.40m計。

　　3、地面附加荷載：北邊q=15kpa;南邊和西邊q=20kpa;東邊q=15kpa/層。

　　4、基坑底邊線距離地下室外軸線的承臺外邊線外擴：除注明外均為1.5m設(shè)計。

　　3.4基坑支護方案

　　如圖2所示，基坑北面(1—1剖面)因與2號樓相鄰，為空場地，具備放坡條件，采用1：2放坡，坡面掛網(wǎng)噴混凝土保護。基坑?xùn)|(2—2及3—3剖面)、南面(4—4剖面)采用粉噴攪拌樁加固和放坡混合結(jié)構(gòu)，放坡坡度為1:1.43～1:1.5，為保證坡面的穩(wěn)定，在坡面上插入了木樁加固，坡面掛網(wǎng)噴混凝土保護。其中，6層樓附近采用4排φ500攪拌樁,樁間距400,樁排距400,樁長10.0m;3層樓附近采用3排φ500攪拌樁,樁間距400,樁排距400,樁長10.0m。南面2排φ500攪拌樁,樁間距400,樁排距400,樁長9.0m。基坑西面(5—5剖面)為確保紡織路交通和人員(為菜場)的安全，采用粉噴攪拌樁加固和錨桿的混合結(jié)構(gòu)。2排φ500攪拌樁,樁間距400,樁排距400,樁長10.0m;3排φ200錨桿間距1500,排距1500,L=12.0m。

　　采用粉噴攪拌樁進(jìn)行側(cè)壁止水，未考慮基底涌水，不設(shè)降水井。

　　4、施工過程中出現(xiàn)問題及處理措施

　　基坑粉噴攪拌樁于去年底就已施工完畢，今年6月初正式開挖，在開挖施工過程中，基坑的東側(cè)和南側(cè)的坡面有坐滑現(xiàn)象，坐滑一般發(fā)生在新近填土部位，為保證坑內(nèi)坡面的穩(wěn)定，采用插木樁加固，坡面插入的木樁呈梅花形狀分布，最下一排距基坑底1m，排距和間距也均為1m，長度4m。且在施工過程中，南面先是垂直下挖1.5m，再留2m的馬道，然后按接近1:1的坡度放至基坑底，施工完成以后，我們到現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)這種坡形穩(wěn)定很差，馬道上一旦加載，下部坡體有可能滑入基坑，引起事故，現(xiàn)場決定不留馬道，按照1:1.43的坡度一坡到底，后經(jīng)實踐證明效果非常好。

　　另外，基坑南面二層臨時辦公樓附近，在開挖至基坑底時坡頂和房屋外側(cè)的馬路的人行道上就有裂縫發(fā)生，下雨或開挖附近的承臺坑時，裂縫不斷加大。經(jīng)分析，應(yīng)該是二層臨時辦公樓的加載引起了該段的深部滑移。為了控制裂縫變形，采取在坑腳處加木樁，樁頂壓1.5mr高的砂袋，同時，對裂縫灌水泥漿處理，經(jīng)處理，裂縫的變形基本得到控制。

　　在挖至基坑底時，基坑?xùn)|面二棟樓房一直很穩(wěn)定，基本沒有發(fā)生沉降。后來，在開挖附近的承臺坑時，3層樓發(fā)生了急劇沉降，造成了臨近基坑的底樓住房墻面和地面開裂，非常危險，后采用壓漿加強進(jìn)行處理，壓漿加固處理平面圖如所示，注漿孔間距1.5m，深度9m。設(shè)計注漿為單孔自下而上分段注漿，分段長度控制在1.5m以內(nèi)。地表4m以下注漿量為50～70kg/m(水泥量)，4m以上注漿量為80～120kg/m(水泥量)，注漿壓力控制在1.2MPa以下，但不得低于0.8MPa。如果壓力低于0.8MPa，分段注漿量達(dá)到150kg/m(水泥量)時可停止此段注漿。如果壓力超過1.2MPa，分段注漿量達(dá)到50kg/m(水泥量)以上時可停止此段注漿。實際施工時，因鉆孔機械能力有限，鉆孔深度只有6m，分段注漿，注漿量按設(shè)計要求，注漿完工3天再進(jìn)行承臺坑開挖，3層的裂縫再也沒有擴展。

　　基坑北面，效果較好，一直沒有什么變化。基坑西面，剛挖至基坑底時，紡織路有變形，馬路中間分縫明顯增寬，后期無明顯變化，變形應(yīng)該是錨桿因未施加預(yù)應(yīng)力自由伸長所致，如果采用預(yù)應(yīng)力錨桿，特別是上排采用預(yù)應(yīng)力錨桿，其變形量肯定會得到較好地控股。

　　基坑監(jiān)測見圖4、圖5及圖6，從圖5上反映，J2、J3等二個觀測點的位移變化比較大，其中J2點在今年9月30日高達(dá)163mm，J3點達(dá)到98mm，J6點為62mm，這3個點均超過了二級基坑支護結(jié)構(gòu)水平位移監(jiān)控報警限值60mm。其中J2、J3點的位移值超限主要是工地2層辦公樓的荷載作用引起的，還是軟土的深部圓弧滑移產(chǎn)生的變形，但J6點的位移超限應(yīng)該是壓漿補強作用造成的，對基坑影響不大。從圖6上可看出，沉降最大值發(fā)生在3層樓的一個角點，最大值為26.89mm，并由此引起了該處的墻面和地面開裂，另外M3、M5點的沉降量分別達(dá)到19.51mm、17.76mm。3層樓年代比較久遠(yuǎn)，連防震圈梁都沒有，用紅磚砌成，因此對沉降相當(dāng)敏感，故發(fā)生了開裂。而M5點所處的6層樓年代較近，有防震圈梁，地基也可能比較好，沉降量達(dá)17.76mm，基本沒有看到地面和墻面發(fā)生變化。由此可見，對于接近基坑邊的危房一定要小心謹(jǐn)慎，盡量采取預(yù)防加固措施，努力減小沉降，以免造成影響。

　　5、經(jīng)驗與教訓(xùn)

　　⑴、本基坑基本采用了3種支護結(jié)構(gòu)形式：放坡、粉噴攪拌樁與放坡組合、粉噴攪拌樁與錨桿組合。其中放坡和粉噴攪拌樁與錨桿組合的形式比較好，基本上在控制范圍內(nèi)。這說明在雜填土和軟土中，采用1:2放坡，可開挖5.4m深左右的基坑是沒有問題的，當(dāng)然，這需要周圍有放坡條件。粉噴攪拌樁與錨桿組合形式也不錯，可用于沒有放坡條件的基坑支護，但要采用預(yù)應(yīng)力錨桿。我們有個習(xí)慣性思維，即在軟土中施工錨桿沒有什么作用，其實未必，本基坑說明錨桿還是起到了非常重要的作用，一般設(shè)計時我們可能把側(cè)摩阻力值取得太低，影響了其效果的發(fā)揮。有資料介紹，在軟土中用水平高壓旋噴成樁再植入錨桿，使錨桿的承拉力大大提高，取得了較好效果，還由此獲得專利，我們也可嘗試。

　　⑵、基坑設(shè)計雖然是臨時工程，但我們還應(yīng)適應(yīng)考慮其較長的服務(wù)期限。本支護結(jié)構(gòu)是柔性防護結(jié)構(gòu)，從監(jiān)測圖上可看出，變形一直在不斷增加，我們不斷催促施工方加緊施工，只有附近的基坑內(nèi)承臺澆筑完工，則有可能控制其變形。而本工程采用灌注樁，經(jīng)檢測有很多不合格，處理起來又需要很長時間，我們?yōu)榇耸�分�?dān)憂，好在業(yè)主采取了措施，加快了施工進(jìn)度，保證了基坑安全。

　　⑶、在軟土邊坡中，粉噴攪拌樁與放坡組合形式采用一定要慎重。即使采用這種結(jié)構(gòu)，坡面的放坡坡度不得小于1:1.5，還應(yīng)在坡面上采取插木樁加固措施。

　　⑷、在軟土基坑工程中，一定要注意深部圓弧滑移問題。用水泥粉噴攪拌樁是無法解決這個問題的。對于水泥粉噴攪拌樁，在距地表6m范圍內(nèi)成樁效果好，超過深度則效果不佳。如果改用濕法施工可能效果有所改善。本工程基坑開挖5.4m，變形處至基坑邊約10m，因此，要解決深部圓弧滑移問題，樁長必須超過15.4m，我們設(shè)計的樁長僅9m，故在2層樓的加荷作用下，深部圓弧滑移在所難免。

　　⑸、無論采用何種支護結(jié)構(gòu)形式，對基坑周邊危房一定要采用地基基礎(chǔ)加固。這一點是我們在設(shè)計過程沒有考慮到的，在今后的工作中，我們一定要加強對周邊環(huán)境的細(xì)致調(diào)查，并提出綜合處理方案。

　　結(jié)語

　　深基坑支護設(shè)計是一項嚴(yán)肅而又慎重的工作，需要我們設(shè)計人員認(rèn)真對待。我們往往對較深的基坑給予足夠重視，各方面工作做得很細(xì)致，而對于相對較淺的基坑重視程度不夠，設(shè)計時也難免不深思熟慮，造成問題不斷，有時，小錯釀成大禍，在今后的工作一定引以為戒，不斷提高設(shè)計水平。