大型深基坑工程施工技术

铁道建筑

２００６年第４期

Ｒａｉｌｗａｙ

Ｅｎｇｉｎｅｅｍｇ

５９

文章编号：１００３—１９９５（２００６）０４．００５９—０３

大型深基坑工程施工技术

滕学满

（中铁九局大连工程处，辽宁大连１１６００１）

摘要：文章介绍大连期货大厦一期工程主体结构基坑的总体施工方案，以及各分项工程所采取的技术措施，包括降水、挖土、土钉墙、预应力锚杆工程，并对基坑进行监测和控制。关键词：主体结构基坑施工中图分类号：ＴＵ２２２文献标识码：Ｂ

１

工程概况

护，内设声２５

ｍｍ，工＝１．５

ｍ土钉，土钉横向及垂直间

距均为２ｍ，呈梅花形布置。支护桩采用机械钻孑Ｌ灌大连期货大厦一期工程主体结构为一幢３层裙楼

注桩，共计２５５根，桩径声０．８ｍ，间距为１．５ｍ，桩长为

和两幢５３层主楼，主楼和裙楼地下为地下车库和设备９．９５

ｍ，混凝土强度等级为ｃ２５。

用房，地下３层。基坑面积约为３６

８００

ｍ２，开挖深度为

１６．９５

ｍ。本工程内容主要为基坑土方开挖、基坑支护

结构、基坑降水等。该基坑地质构造属于大连古老东西向倒转背斜的北翼，基岩为中震旦系桥头组石英岩。岩层倾向南，走向近东西。岩土工程报告显示地浅层为杂填土，厚度约为７．１０～１３．００ｍ，主要由建筑垃圾、图１基坑开挖次序布置图

碎石、炉碴、生活垃圾、粘性土等组成，硬杂质含量约３０％，呈稍湿～湿．饱和、稍密状态。第２层为淤泥锚杆采用专用钻机直接将地质钻杆钻人地层，共质土，厚度约为２．２—７．４ｍ，黑灰色～灰褐色～黄褐计２４８根，管径≠５０ｍｍ，壁厚为６．５ｍｍ，抗拉强度标准色，成分混杂，包括淤泥质粉土、淤泥质粉细砂、淤泥、值为５７０ＭＰａ。锚杆锚固段部位为花管，孔眼直径为２淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土等多种软弱土层，混有少ｍｍ，间距为３００ｍｍ并采用交错布置。锚固段与自由量的石英岩碎石及圆砾，土层下部圆砾明显增多。有段交界处设置止浆装置。注浆浆液采用３２．５ＭＰａ普通腥臭味，呈饱和一湿、软塑状态。第３层为砂砾石，厚或矿渣硅酸盐纯水泥浆，强度等级Ｍ３０。采用高压注浆度约为１．４０—６．７０ｍ，灰褐色～灰黑色一黄褐色，以石工艺，终止注浆压力《３．５ＭＰａ。腰梁采用普通热轧槽钢英岩圆砾为主，夹中粗砂及石英岩卵石。呈饱和、稍密［狲。注浆体强度达到１５ＭＰａ时方可进行张拉，锚杆按状态。第４层为中风化石英岩，黄褐色，灰白色，层状设计预应力锁定，超张拉１０％～２０％，并持荷３ｒＩｌｉｎ。

结构，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅲ级。本场地２．２降水方案

地下水赋存于杂填土层中下部及砂砾石层中，与海水采用管井降水及基坑明排降水相结合的降水体系，连通，涌水量大，水位随潮汐变化。地下水属潜水类沿场地四周设置４７个降水井，间距为２０ｍ，井深为２１型，略具承压性，地下水位稳定水位埋深为４．８—７．２ｍ，井孔直径为６００

ｒ砌，井管直径为４００舢。采用深水

ｍ，水位变化幅度１．２

ｍ。

潜水泵抽水。基坑内设临时排水沟、集水坑，开挖至基２基坑支护及降水方案

坑底后在基坑周边设排水盲沟，并利用邻近深坑排水。

２．１基坑支护方案（图１）

３总体施工方案和技术措施

基坑ＡＢ、Ｂｃ、ＥＦ段上部１０ｍ范围内１：１放坡至３．１总体施工方案

标高一９．２００ｍ位置，下部采用机械钻孔桩一预应力基坑开挖在总体上采用以液压反铲挖掘机为主，管式锚杆支护结构，基坑其余各段放坡至坑底。坡面以抓铲、铲运机为辅的方法，先中区，后四周的流程，考喷混凝土声６．５ｍｍ、间距２００ｍｍ双向钢筋网面层防

虑时空效应，分层分区进行。不同的土质、不同标高采

万　

方数据

铁道建筑

Ａ一ｌ，２００６

用不同的开挖方法，挖土和边坡支护结构相配合施工，均衡作业。挖土分３层进行，土方以水平运输为主，局部地区采用抓斗垂直运输出土。根据本工程的工期要求，工程施工总体三阶段为：①完成基坑四周４７个降水井、排水和地面第一排垂直土钉、第一层土方（标高

＋０．８００一一４．２００

降水井施工完后，即清走泥浆，并按照设计坡度刷整边坡；挖运第Ⅱ部分土方，完成一段（约２０ｍ）即进行坡面土钉墙和喷混凝土施工。

第二次挖土采用盆式挖土法，为了确保钻孔灌注桩的孔内水头及便于施工，在ＡＢ、Ｂｃ、ＥＦ段预留宽２５ｍ的灌注桩施工平台及坑内交通通道，场地中间部分按盆式挖土法施工，采用明排降水，基坑内设排水沟、集水井，与管井降水共同形成基坑降水体系。第Ⅲ层挖土至砂砾层上表面，工程量为３８．６万ｍ３，采用４台ｗＹｌ６０Ｂ型反铲挖掘机进行挖土，６０台太脱拉１４８Ｓ，自卸车排土。

灌注桩完成后，挖运第Ⅳ层土，工程量为５万ｍ３，将施工作业平台标高降至一９．２ｍ，进行混凝土冠梁施工，随后挖运第Ｖ层土，工程量为２．５万ｍ３，将施工作业平台标高降至一１１．７ｍ（锚杆以下５００ｍｍ），进行锚杆施工。

第Ⅵ层土砂砾层部分，土方量１６．２万ｍ３，采用分层挖土法施工，采用４台ｗＹｌ６０Ｂ型反铲挖掘机进行挖土，６０台太脱拉１４８ｓ，自卸车排土，最后土方将集中从西南角的坡道退出，剩余土方采用抓斗垂直运输出

土。

ｍ）开挖外运及相应的边坡混凝土

锚喷。②完成标高一４．２００ｍ至砂砾层上表面土方外运及２５５根支护钻孔桩灌注桩施工，同时完成相应的边坡混凝土锚喷。③挖运砂砾层、风化岩部分和２４８根锚杆的施工及相应的边坡混凝土锚喷，以及基底排水盲沟等。

３．２各分项工程技术措施３．２．１降水工程

在施工放线后，即进行周边降水井及排水沟施工。降水井数量４７个，井孔径为６００ｍｍ，井深为２１ｍ，井距为２０ｍ，嵌入中风化石英岩３．８。４．８ｍ。采用１６台ｃｚ．３０冲击钻机进行降水井施钻。降水井成孔后，将护壁泥皮清洗干净，立即下设钢筋笼、回填滤水层，即在钢筋笼的外侧包裹两层１

ｍｍ×１０

ｍｍ×１

ｍｍ沙网、一层１０

ｍｍ钢网滤层，为防止细颗粒流失，卵石滤层

的粒径＜３０ｍｍ，选用５～３０ｍｍ卵石做滤水层。降水采用ＱＹ２５—２６．３深井潜水泵抽水，在井内设浮球开关自动控制降水水位。

在降水井的外侧设一圈排水沟，四周排水沟施工采用人工开挖，兼做场地地下物的探沟，沟深为１．５ｍ，宽为０．５ｍ，粘土砖砌筑，沟壁厚为２４０ｍｍ，沟内用防水砂浆抹面。排水沟通过道路或场地的部分设钢筋混凝土盖板。在每个转角处设一座１．５

２．２

基底为坚硬岩石，采用微差爆破，岩石爆破的装药点与支护结构的净距离＞２．０ｍ。基底严禁超挖，如超挖，采用混凝土填平。

在基坑的西南角和西北角各预留一处排土１：１０坡道，坡道宽为１２ｍ，坡度一直到基坑底部标高位置，在经过淤泥质土层时采用毛石换填。挖至第Ⅵ层土．时，即将西南角的排土坡道挖除，车辆均从西北角的坡道进出，挖至坡道时采用２台ｚＬ．５０装载机和１台挖掘机配合将坡道土运至基坑边，用２台抓斗挖掘机将土体运至地面装车运走，最后用１台５０ｔ吊车将基坑内设备吊出基坑，完成所有土方开挖工程。３．２．３土钉墙工程

土钉随着坡面的形成而进行，一般坡面长度够２０ｍ即进行土钉埋设及喷混凝土坡面防护。土钉埋设采用直埋式。喷混凝土采用ｚＰ．Ⅶ型喷射机，选用９ｍ３空气压缩机输送混凝土干料，喷射水压力＞０．２分两层进行。

土钉墙施工顺序：机械挖坡一人工修整边坡一埋设混凝土厚度控制标及泄水孔一喷第一层混凝土一埋植土钉一绑钢筋网一喷第二层混凝土。

３．２．４

ＭＰａ，

ｍ×１．５ｍ×

ｍ（深）分隔式沉淀池。在降水井中通过潜水泵将

地下水抽入排水沟内，经过沉淀后，再由水泵通过管道排入市政排水系统内。

基坑边缘至围墙处均做成２００ｍｍ的ｃ２０混凝土硬化路面，路面设坡向为１％横坡排水沟。排水沟施工顺序：人工挖土方一垫层混凝土一地沟墙砌砖一沟内防水砂浆抹面一过道部分钢筋混凝土盖板。

深井井点降水施工程序为：井位放样一做井口、安护筒一钻机就位、钻孔一回填井底砂滤层一吊放钢筋笼一回填管壁与孔壁间的过滤层一安装抽水控制电路一试抽一降水井正常工作。３．２．２挖土工程（见图１）

第一次挖土采用分层挖土法，挖土深度５ｍ（标高

＋Ｏ．８一一４．２

ｍ），工程量２２．３万ｍ３，采用８台钻孔灌注桩工程

ｗＹｌ６０Ｂ型反铲挖掘机进行挖土，１２０台太脱拉１４８ｓ。自卸车排土至毛营子弃土场。挖土时先在中间开挖第１部分，基坑边缘预留宽１５ｍ的降水井施工作业面，

第一层杂填土挖运后，在ＡＢ、Ｂｃ、ＥＦ段预留宽２５ｍ的施工平台及坑内交通通道，灌注桩总计２５５根，桩径为０．８ｍ，间距为１．５ｍ，嵌人中风化石英岩深度

万方数据　

２００６年第４期大型深基坑工程施工技术

６ｌ

２．７８．３．７８

ｍ，采用４３台钻机钻孔（１８台Ｓｚ一５０反循环度为１５。１８

ｍ，采用５台Ｙ’删．８７型锚杆钻机进行钻

钻机和２５台Ｃｚ．３０冲击钻机）。灌注桩完成后，将施孔。预应力锚杆施工顺序：测量、放线定位一钻机就位工作业平台标高降至一９．２ｍ，进行混凝土冠梁施工。

一接钻杆一校正孔位一调整角度一钻孔一钻至设计深钻孔灌注桩施工顺序：井位放样一做井口、设钢护度一压力注浆一上腰梁一张拉一锁定。

筒一钻机就位施钻一清孔一下钢筋笼一浇注水下混凝４

基坑工程的监测与控制

土一凿桩头一绑冠梁钢筋一浇筑冠梁混凝土。３．２．５预应力锚杆工程

监测内容有：①灌注桩顶部冠梁水平位移；②灌注

灌注桩冠梁施工后，再将施工作业平台标高降至

桩倾斜检测；③邻近建筑物和道路水平位移及沉降；④一１１．７

ｍ，进行预应力锚杆施工，锚杆数量２４８根，长

地下水位监测（见图２）。

ＣＺ７Ｆ２４Ｆ２３Ｆ２２Ｆ２ｌＦ２０Ｆ１９Ｆ１８Ｆ１７

Ｆ１６Ｆ１５Ｆ１４ＣＺ６

会展路

图２监测点布置平面图

４．１灌注桩顶部冠梁水平位移监测

４．３邻近建筑物和道路水平位移、沉降的检测

在每段钻孔灌注桩顶部冠梁纵向每间隔５～８

ｍ

在大连市国际网球中心外墙设Ａ１一Ａ５，计５个观布设一个监测点，即Ｊ１一Ｊ７５共７５个测点。测站点设测点，在大连市体育馆外墙设Ａ６～Ａｌｏ，计５个观测在基坑开挖深度两倍距离以外的冠梁监测点延长线点。在邻近道路上设Ｆ１～Ｆ２４，共２４个观测点。邻近上，ｃｚｌ。ｃｚ３共３个，测站点采用长１～１．５ｍ的≯１５建筑物和道路水平位移和沉降观测的控制点在基坑边ｍｍ钢筋打入地下，地面用混凝土防护。基坑开挖初２．５～３．０倍开挖距离以外，水平位移控制点后方向可期，每隔２～３ｄ监测一次。随着开挖进程的增加可１更远一些，该工程设ｃＺ４～Ｃｚ９共６个测站点。水平方ｄ观测１次，当位移较大时，每天可观测１～２次。向位移观测采用小角度法，沉降观测用精密水准仪测４．２灌注桩倾斜检测

量。

根据灌注桩的受力特点及周围环境等因素，拟在

４．４地下水位监测

Ａ—Ａ轴、Ｅ—Ｅ轴灌注桩的外侧布设测斜管，每个轴设

在四周的降水井的外侧布置水位观测井，Ｓｗｌ—３个测斜管，即Ｃｘｌ．ｃｘ６，共计６个。测斜管埋置深ｓｗｌｌ共设１１个。观测井内设水位计，用以监测坑外度一般为２倍基坑开挖深度。用高精度测斜仪进行监地下水位的波动情况。

测，并根据围护结构在各开挖施工阶段倾斜变化，推算在各类监测中设预警值，例如水平、垂直位移＞５出围护结构沿深度方向各测点水平位移随时间的变化ｍｌｌｌ／ｄ或累计值＞８０ｍｍ时须及时报警，以便快速处理。

曲线，正式测试前应对测斜孔进行连续观测，取其稳定修回日期：２００６一Ｏｌ—０６

值作为初读数。

（责任审编白敏华）

万　

方数据

大型深基坑工程施工技术

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：

滕学满， Teng Xueman

中铁九局,大连工程处,辽宁,大连,116001铁道建筑

RAILWAY ENGINEERING2006(4)1次

引证文献(1条)

1.SUN Shao-nan.孙少楠.郭院明.张志臣 基于多层高程深基坑施工技术研究[期刊论文]-中州大学学报 2006(3)

引用本文格式：滕学满.Teng Xueman 大型深基坑工程施工技术[期刊论文]-铁道建筑 2006(4)