摘 要：本文主要介紹某深基坑工程在施工過程中出現的一些問題及解決的辦法，結合設計方案，從理論上分析問題產生的原因，并提出在制定設計方案應注意的一些細節問題。

　　關鍵詞：建筑工程師論文范文,深基坑,設計,粉噴攪拌樁,錨桿,壓漿,位移,沉降

　　前言

　　最近幾年，隨著城市建設突飛猛進地發展，深基坑工程越來越多，研發中心每年編制深基坑支護設計方案不低于30個。通過編制設計方案和指導施工，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，但施工中出現的問題不少，想就此項目施工中取得的經驗和出現的教訓，拿出來給大家分享，共同提高我們的設計和施工水平。

　　1、工程概況

　　該項目設計1號、2號等2棟高層。樓高50m、地面17層。其中1號樓設地下室一層，2號樓不設地下室。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，抗震設防分類等級為標準設防類，場地等級為二級，地基等級為二級，勘察等級為甲級。

　　根據建設單位提供的有關資料，設計+0.00=19.60m，1號樓承臺底板頂標高為-4.90m，其自然地面標高為18.60～19.00m。

　　2、工程地質條件

　　2.1 地形地貌

　　擬建場地位于位于湖北省黃石市區，場區地形平坦，地面標高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、北側近鄰分布有2～6層的工業民用老建筑，均采用淺基礎形式。西側為菜場，路西為近期竣工的商住樓，采用樁基礎形式。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，基巖屬侏羅系泥質粉砂巖。場地局部范圍分布有厚層的松散填土層。

　　地質構造與區域穩定性：場地在地質構造上位于下揚子地向斜褶皺束范圍。斷裂構造發育，但場地及附近沒有活動性發震斷裂通過。場地位于地震基本烈度6度區內，所在地段位于相對穩定的區域性構造地塊范圍。

　　不良地質情況：場地范圍不存在滑坡、崩塌、泥石流等不良地質現象及誘因。但場地下伏分布有厚層的淤泥層，屬軟弱地基類型。場區范圍沒有影響建設的主管班干線通過。場地無特殊不利地質情況。

　　2.2 工程地質條件

　　巖土基本特征：勘探表明，場地下伏巖土構成比較復雜，巖土類較多。自地面向下可分為下述6個工程地質層。

　　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。偶夾粉質粘土薄層。土質在垂向、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。

　　主要物理力學指標為：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、淤泥質粘土(Q4al+l)

　　巖土特征：灰色、深灰色淤泥、淤泥質粘土，部分層段內含完整小螺殼，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。

　　主要物理力學指標為：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。

　　主要物理力學指標：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層強風化砂巖層

　　巖石特征：強風化泥質粉砂巖、粉砂質泥巖，巖石風化強烈，巖石結構已大部分改變，呈土狀結構，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。標貫試驗擊數一般大于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層泥質粉砂巖(J1-2W)

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

　　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，巖石為泥質粉砂質泥巖。砂巖強度、工程性質較泥巖好，巖石屬軟質巖，較完整～完整狀。巖面2～3m以下，巖體完整，巖體基本質量等級為Ⅳ級。

　　2.3 水文地質條件

　　場地地下水屬潛水、上層滯水類型。勘察場地范圍內土層第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，場地內也不存在污染土，對砼中鋼筋不具腐蝕性，但對鋼結構具弱腐蝕性。

　　3、深基坑支護設計

　　3.1基坑支護設計參數

　　3.2設計安全等級

　　綜合場地地質條件、基坑開挖深度、環境條件因素，確定該基坑安全等級為二級。

　　3.3設計基礎數據

　　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，坡面掛網噴混凝土保護。基坑東(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構，放坡坡度為1:1.43～1:1.5，為保證坡面的穩定，在坡面上插入了木樁加固，坡面掛網噴混凝土保護。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構。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。

　　采用粉噴攪拌樁進行側壁止水，未考慮基底涌水，不設降水井。

　　4、施工過程中出現問題及處理措施

　　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，基坑的東側和南側的坡面有坐滑現象，坐滑一般發生在新近填土部位，為保證坑內坡面的穩定，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，我們到現場發現這種坡形穩定很差，馬道上一旦加載，下部坡體有可能滑入基坑，引起事故，現場決定不留馬道，按照1:1.43的坡度一坡到底，后經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的馬路的人行道上就有裂縫發生，下雨或開挖附近的承臺坑時，裂縫不斷加大。經分析，應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，經處理，裂縫的變形基本得到控制。

　　在挖至基坑底時，基坑東面二棟樓房一直很穩定，基本沒有發生沉降。后來，在開挖附近的承臺坑時，3層樓發生了急劇沉降，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。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，注漿量按設計要求，注漿完工3天再進行承臺坑開挖，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，變形應該是錨桿因未施加預應力自由伸長所致，如果采用預應力錨桿，特別是上排采用預應力錨桿，其變形量肯定會得到較好地控股。

　　基坑監測見圖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163mm，J3點達到98mm，J6點為62mm，這3個點均超過了二級基坑支護結構水平位移監控報警限值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生的變形，但J6點的位移超限應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點的沉降量分別達到19.51mm、17.76mm。3層樓年代比較久遠，連防震圈梁都沒有，用紅磚砌成，因此對沉降相當敏感，故發生了開裂。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17.76mm，基本沒有看到地面和墻面發生變化。由此可見，對于接近基坑邊的危房一定要小心謹慎，盡量采取預防加固措施，努力減小沉降，以免造成影響。

　　5、經驗與教訓

　　⑴、本基坑基本采用了3種支護結構形式：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。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，但要采用預應力錨桿。我們有個習慣性思維，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，一般設計時我們可能把側摩阻力值取得太低，影響了其效果的發揮。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、基坑設計雖然是臨時工程，但我們還應適應考慮其較長的服務期限。本支護結構是柔性防護結構，從監測圖上可看出，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，經檢測有很多不合格，處理起來又需要很長時間，我們為此十分擔憂，好在業主采取了措施，加快了施工進度，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。即使采用這種結構，坡面的放坡坡度不得小于1:1.5，還應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構形式，對基坑周邊危房一定要采用地基基礎加固。這一點是我們在設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境的細致調查，并提出綜合處理方案。

　　結語

　　深基坑支護設計是一項嚴肅而又慎重的工作，需要我們設計人員認真對待。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致，而對于相對較淺的基坑重視程度不夠，設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，不斷提高設計水平。