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摘要：介绍某工程深基坑工程特点，基坑支护方案，施工过程以及基坑监测情况。
关键词：基坑支护施工监测
1、工程概况
某工程拟建为1幢写字楼、1幢商场，写字楼地上15层，商场地上3层，地下室均为2层，总建筑面积35189m2，其中地下室建筑面积8880m2，本基坑大致呈矩型，局部为电梯井加深位置。按场地现状地面标高计，地下室底板基坑大开挖深度约8.80～10.30m，承台超挖深度按0.4m（扣除地下室底板厚度）考虑，电梯井开挖面深度相对大开挖标高约3.0m，需要支护的基坑周长共约300米。基坑周边环境复杂程度一般，用地红线距离地下室外墙边线距离，按东、南、西三个方位分别为11.6m、8.3m、10.6m，北侧为一区内道路和农贸市场，地下室外墙距离道路边线西侧约为4.6m天鹿南路为市政主要交通干道，距离场地较远（超过30m），位于天鹿南路与场地之间为一排居民楼（已搬迁），目前正在拆迁之中东侧为一高层住宅楼，周边无管线分布。
2、工程地质情况及水文条件
2.1工程地质情况
根据场地岩土工程勘察报告，本场地主要工程地质分层为：填筑土层（Qml、层号①）、第四纪沉积层（Qal、层号②）、坡积层（Qdl、层号③）、残积土层（Qel、层号④）及震旦系混合岩（Z、层号⑤）。现分述如下：
（一）填筑土层（Qml、层号①）
杂填土：灰黄色、灰色，松散状，由碎石、砂、建筑垃圾混粉质粘土组成。除ZK16钻孔外，其余16个钻孔钻遇，层厚3.30～8.00m，平均4.84m。
（二）第四纪沉积层（Qal、层号②）
冲积层按土性差异划分为：<2-1>层中砂；<2-2>层粉质粘土等2个亚层，详细描述如下：
②1细砂：灰黄色、灰色，饱和，松散，分选性好。ZK1等8个钻孔钻遇，主要分布在场地北面，厚度0.90～8.90m，平均2.79m。
②2粘土：灰色、灰黄色，可塑状，主要粘粒组成，粘性较好，ZK1等9个钻孔钻遇，分布于场地北面，厚度2.90～5.40m，平均4.20m。
②3细砂：浅黄色、灰色，饱和、松散，分选性好。ZK1等9个钻孔钻遇，分布于场地北面，厚度1.00～3.70m，平均2.70m。
②4粉质粘土：紫红色间灰白色，可塑性，主要由粘粒组成，含砂颗粒和氧化铁结核，粘性较好。ZK4、ZK6两个钻孔钻遇，厚度1.30～3.50m，平均2.40m。②5粗砂：黄白色、灰白色，饱和，稍密～中密状，主要由石英砂及少量粘粒组成，分选性差，次棱角状为主，下部含较多角砾，粒度2～3cm为主。ZK1等9个钻孔钻遇，分布于场地北面，厚度1.60～6.90m，平均3.18m。
（三）坡积层（Qdl、层号③）
粉质粘土：浅黄色、灰白色等，可塑，主要由粘粒组成，含砂粒和风化岩碎块，土质不均匀，粘性一般，ZK10共七个钻孔钻遇，分布于场地南面，厚度1.50～6.20m，平均3.41m。
（四）残积土层（Qel、层号④）
砂质粘性土：浅红色、黄褐色等，硬塑，主要由粘粒组成，含较多砂颗粒，粘性较差，遇水易软化。ZK10等8个钻孔钻遇，主要分布于场地南面，厚度2.20～7.70m，平均4.44m。
（五）震旦系混合岩（Z、层号⑤）
场地基底岩石为震旦系混合岩，在钻探揭露深度内，按其风化程度可划分为全、强风化岩。
⑤1全风化岩：褐黄色、黄褐色等，岩石结构基本破坏，尚可辨认，岩芯呈坚硬土状或密实砂土状，遇水易软化。各个钻孔均钻遇，厚度3.90～13.30m，平均9.47m。⑤2强风化岩：褐黄色、褐灰色、灰白色等，岩石结构大部分破坏，矿物成分已显著变化，局部保留片麻状或眼球状构造，岩芯呈半岩半土状，岩块手可折断。各个钻孔均钻遇，钻遇厚度2.80～5.50m，平均4.37m。
2.2水文地质条件
场地地下水主要以第四系孔隙潜水和风化基岩裂隙水的形式赋存，②1、②3细砂、②5粗砂层连通性较好，含水丰富；②2粘土、②4粉质粘土、③坡积土、④残积土为相对隔水层。⑤基岩裂隙水赋存于风化岩，由于裂隙连通性较差，含水量贫乏。其补给来源主要是大气降水及侧向补给，以蒸发和渗透方式排泄。在勘察期间测得钻孔地下水埋深0.64～4.60m。
3、基坑支护方案
根据“安全适用、经济合理、确保质量、方便施工”的原则，结合工程特点，经基坑支护专家组方案技术论证，确定本基坑的支护形式为：采用旋挖钻孔灌注桩+砼撑+大直径搅拌桩止水帷幕+基坑内侧桩间挂网喷射混凝土的支护型式，坡顶采用放坡喷锚。
4、基坑支护结构与施工
4.1支护桩施工
本工程基坑支护采用Ф1000旋挖孔桩，桩长12.2～16.4m，桩顶标高均为-3.400m，基坑内支撑立柱桩为钻孔灌注桩（局部利用工程桩），立柱上部钢筋笼均为角钢格构式构件，混凝土强度均为C30；支护桩外侧桩间设Ф850水泥搅拌桩，采用普通42.5R水泥，水泥掺和量为13%，水灰比为0.55，搅拌桩顶标高为-3.400m，桩长16m。
主楼电梯井深坑采用1：1放坡，设Ф6.5@200×200，喷射80厚C20混凝土面层施工。
4.2深基坑开挖工程
深基坑工程是超大基坑的建筑施工的关键程序，因此作为施工者必须做好每一道程序。
4.2.1基坑开挖程序
在基坑开挖的表面填好土，修建好相应的地表水沟，以及时做好开挖降水的准备。在坡段的基坑实施分段施工，在开挖的同时保护好坡面，两者结合后至基坑开挖有圈梁的高度时，使用锚杆桩实施圈梁。分层挖除基坑边保留土体至设计标高30cm以上，改为人工挖土，基坑见底后迅速浇筑底板垫层至围护墙边。
4.2.2挖土施工
地下室板层的硬度达到规划标准的80%时，建设者就可以把基坑的内撑梁拆除。一般情况下，要想给工程建造良好的工作环境，则需要用静态的爆破方式进行拆除，运用这种方法的优点是胀力大，能够保障钢筋及混凝土质量的安全，即使影响到施工环境也不会对整个项目工程造成质量安全问题。静态爆破方法的膨胀源是氧化钙，掺合少量水后就会出现胀力，该胀力在爆破的媒介中相应的产生应力。当爆破的胀力到达一定的程度时，爆破介质就会在应力的作用下产生裂缝而爆破。这种施工技术需要有综合素素质较高的施工人员来进行，结合施工内撑梁装置等情况进行设计规划，制定专业作业方案，具体步骤如下：对内撑梁的混凝土浇筑过程中，结合爆破方案合理管理好器材，监控准备炮孔设置点，严格规划好孔深。备药爆破，松开脱落混凝土，结合风镐拆除混凝土，之后用氧-乙炔折断钢筋。
4.2.3防排水方案
在土方开挖过程中，当开挖底面标高低于地下水位的基坑时，由于土方的水分层被隔离，地下存在的水分就逐渐流向基坑里面。由于有地下水的出现，土方的开挖也变得相对较难，耗费大量的人力物力以及时间，坡地容易残塌，致使基坑被湿土浸泡，打乱基坑，印象建筑施工的顺利的竣工，出现房屋的沉降等事故，造成巨大的经济损失。所以，在进行土方的开挖过程当中，需要结合当地的人文地理环境以及相应的地质地貌，积极采取降水措施，保证基坑土方开挖的顺利进行。本场地最高地下水位达4.4m，在基坑开挖前期，主要是做好基坑及周边的截水、疏水和排水工作，以排水沟排水方法为主要措施，在边坡外围设置砼300×300mm排水沟，将地表水导入水沟，并排至城市排水管网；当基坑第一阶段土方开挖（达到标高2.6m）后，为保证在基本无水状况下进行土方开挖施工，主要采取坑底轻型井点降水措施，沿基坑四周外围1m处设置一道深于坑底的井点滤水管（长度10m，井管直径50～55mm，井孔直径300mm），直接与两台抽水设备连接从中抽水，使地下水位降落到基坑底0.5～1.0m以下，井点降水减小或消除了动水压力，改善了土的性质，大大提高了边坡的稳定性，改善了施工操作条件，加快了工程进度。在1~3层土方开挖过程中沿西、南两向设置简单排水沟、集水坑以排除基坑积水，当第四阶段承台基础土方开挖时，沿支护四周距50cm处设置砼U型排水沟及集水井，以排除坑壁及地下渗水、露天雨水等，并用水泵及时将集水井内积水排出坑外。
5、基坑监测
由于本基坑开挖面积和挖深较大，施工周期较长，周边环境复杂，基坑开挖和地下室施工期间不可避免地会对基坑外侧1.5～2倍挖深范围内的四周环境产生不利影响，必须高度重视并做好相关监测工作。
本支护工程共设支护结构水平、垂直位置观测点32个，地下水位观测孔13个，建筑物沉降观测点21个，地面沉降观测点30个，立柱沉降水平位移观测点7个，支撑轴力监测点两道支撑共设14个，围护结构内测斜管观测点6个。
从基坑开挖至地下室结构施工完成，监测结果基坑顶部水平位移监测最大12.7mm，基坑顶部垂直位移监测最大16.95mm，基坑周围建筑物沉降监测最大4.80mm，周边地面沉降监测最大14.86mm，立柱沉降监测最大14.35mm，地下水位监测最大-1080mm，支撑轴力最大-1727.7kN，支护桩测斜监测最大2.95mm。
6、结语
该工程深基坑支护充分发挥结构单元特长，桩体刚度较大，施工工艺简单，止水效果较好，缺点是施工过程产生泥浆对环保有影响。在整个地下室施工工作阶段支护结构保持安全状态，符合设计受力变形规律，基坑施工对周边环境变形较小。本工程的各项监测结果表明，基坑支护结构设计考虑全面，安全经济，施工质量良好。
参考文献
[1]江正荣，建筑地基与基础施工手册(第二版)[M]北京，中国建筑工业出版社，2005.
[2]王志新，卜晓翠。深基坑支护的设计与施工[J]山西建筑，2007，33(9):112-113.