某深基坑工程坑中坑支護施工問題綜合分析

黃鷺君

廈門永同昌置業有限公司

1 引言

基礎底板通常會在集水井、承臺和電梯井的影響下而出現局部落深區，這個所謂的局部落深區就是我們常說的坑中坑，其形式就是在大基坑下方繼續挖小基坑。與此同時，坑中坑具有多種支護形式，施工人員可以結合基坑實際情況進行合理選擇，一旦支護形式選擇不合理，就會導致后續施工問題和安全事故的發生。因此，對某深基坑工程坑中坑支護施工問題進行綜合分析，其意義十分重大。

2 工程項目概況

2.1 工程項目簡介

某工程所處的位置是廈門集美區，項目底板底標高為5.1m。目前，基坑尚處在土方開挖階段，其標高介于6.5m～7.0m之間，該工程坑中坑處在項目原外基坑支護東北角，其東側和北側與大基坑間的距離僅有11.3m，其深度介于4.0m～6.9m 之間，全風化花崗巖是基坑的底端持力層。灌注樁是原來的外基坑支護形式，其設計長度為12.6m～17.0m，嵌土深度9.35m，樁徑Φ1000@1500，其位置如圖1所示。

圖1 坑中坑項目所處位置

2.2 坑中坑地質情況分析

結合項目的巖土工程勘察報告得知，該坑中坑項目基坑底端已經有部分進入了全風化花崗巖。其具體情況表現在以下方面。

（1）地質條件。該坑中坑項目底板標高為5.10m，尚處在土方開挖階段，目前的標高接近6.5m～7.0m，殘積砂質黏性土是3#樓電梯井基坑開挖的主要土質，且分布較為廣泛，最低厚度為3.90m，而最大厚度為17.10m，其頂板埋深處于7.0m～13.40m 的范圍內，其最大標高接近13.95m。黏性土顏色以灰黃色、褐黃色以及灰白色為主，長石風化的粘粉粒和少量的石英砂礫是其主要組成部分，其中，直徑大于2mm的顆粒占比較高。原來的巖結構具有十分清晰的特征，花崗巖是母巖，具有較低的干強度和較差的韌性，切面存在一定的光澤，在對其進行搖振后，并未出現反應，在對其進行實測后，發現其標貫基數小于30擊，與中等壓縮性土的特點相契合，這種土具有較高的力學強度，在自然狀態下，其工程性能相對偏高。這一層的土屬于風化殘積物，總體言之，可以發現其風化規律為自上而下，簡言之，風化程度由上而下逐漸遞減，具有較高的力學強度，且標貫擊數呈增加的趨勢，屬于特殊土，其特性為遇水容易變軟、崩解，其強度也會隨之下降[1]。

（2）水文條件?？又锌禹椖克诘氐牡叵滤?，其作用為賦存和填補殘積砂質黏性土、中砂空隙以及填土的孔隙和裂隙。通過上述分析可知，項目所在地的土質多為黏性土，其滲透性較差，屬于弱透水層。為此，加大了施工難度，選擇合適的支護形式，就顯得尤為關鍵了。

3 某深基坑工程坑中坑支護施工問題綜合分析

3.1 原施工方法

在初次制定施工方案時，設計人員考慮到坑中坑工程尚處于開挖階段，并且沒有明確地下室細部圖紙，尚未設計坑中坑，于是就采取了管井降水配合土釘墻支護形式，究其原因，主要是這種支護形式，與其他幾種支護形式相比，具有工期短、且止水能力強的作用，故有利于縮短施工周期，控制施工成本。但與此同時，這種支護形式還存在一些缺點，譬如容易受到地質條件的限制，如果花崗巖風化較為嚴重，該支護方法難以適用。該工程在正式施工開始前，已經進行了降水井施工，在各個基坑附近均設置了3～4口的管井，其直徑為300mm左右，單井抽水量為每天240t?？又锌釉谌⊥潦┕るA段，采用的方法為60°放坡，然后將強度等級為20的混凝土噴射到坡面，噴射厚度為80mm，由于工程地質為殘積砂質黏性土，透水性不強，因此，無須再進行補噴[2]。

3.2 施工問題分析

在按照原施工方案進行施工之后，不久便出現了施工質量方面的問題，首先是坡底的殘積砂質黏性土大量流失，并且在工程樁之間形成了空洞，洞的深度接近1.5m，其高度約為1.8m。為滿足施工機械的作業需求，還將其中一口降水井拆除，致使基坑排水效率下降，坑內逐漸浮現出一些積水。隨之而來的就是土體崩塌，坡邊緣已經澆筑完成的地下室墊板，開始出現裂隙，坡體穩定性進一步下滑，與此同時，基坑內的淤砂逐漸與泥漿相融合，其深度達到了1.3m，在這種情況下，施工只能停止，為保證施工質量，施工單位采取了重新回填壓實的方法，然后再選擇合適的支護形式。

3.3 合理選擇坑中坑支護形式

圖2 型鋼樁加鋼對撐圍護

通過上述分析得知，該坑中坑項目的主要土質是殘積砂質黏性土，具有分布范圍廣泛和厚度不均勻的特點，這種土質與普通的土質相比，透水性不強，但不排除局部張性裂隙發育，水量豐富的可能性，結合工程的地質條件和水文條件特點以及原施工方案引發的施工問題，本文建議坑中坑項目工程可以從灌注樁加鋼對撐支護、鋼板樁鋼對撐支護和型鋼樁加鋼對撐圍護三種支護形式方案中進行選擇。（1）灌注樁加鋼對撐支護。雖然這種支護形式具有非常強的穩定性，能夠保證施工質量，但存在施工周期長，且造價高昂的特點。（2）鋼板樁鋼加對撐圍護。這種支護形式方案施工周期較短，同時具有止水的作用，但容易受到地質條件的限制，因此，鋼板樁難以施工。（3）型鋼樁加鋼對撐圍護。這種支護形式具有工期短，適應能力強，不會受到全風化花崗巖地質的限制。綜合考慮后，認為該坑中坑工程應選擇型鋼樁加鋼對撐圍護，如圖2所示。

3.4 型鋼樁加鋼對撐圍護施工

在確定坑中坑項目支護形式之后，需要制定和實施性鋼樁基坑支護施工方案，接來下，本文會對型鋼樁加鋼對撐支護施工方案進行簡單介紹。

（1）選擇設備。為節省工期，保質保量地完成施工任務，施工人員應該結合施工現場的實際情況，選擇合適的施工設備，建議施工單位在施工過程中選擇液壓履帶式打拔機。究其原因，主要是這個設備與履帶吊振動錘相比，重量較輕，故移動速度快，施工效率高，且安全性有保障，可以實現全天候施工。

（2）定位放線。放出準確的結構灰線，然后依據圖紙，從結構線每側引出一定尺寸的線，其長度大約是2m，目的在于為型鋼樁加鋼對撐圍護留出施工作業面，沿著線的方向打樁即可。與此同時，還應在方向線挖側進行溝槽的開挖，其寬度為0.5m，深度為0.8m，使用木樁引出溝槽兩端的定位線，在實際施工階段，施工人員應注意校合，確保樁始終位于同一直線上，為后續的支撐施工創造有利的條件。

（3）打入型鋼樁?？又锌庸こ炭梢允褂肏型鋼樁，其長度為12m，這種鋼樁與項目施工要求相符。在運輸和存儲鋼樁時，應該采取有效的防護措施，避免變形影響其質量。在進樁階段，需要將其卸在離打樁機距離不超過5m的地方，由打樁機將其夾起，置于灰線上方，同時使用輔助工具，調整好打拔機的方向。此外，施工人員還要還要采取有效的措施，避免型鋼樁自然跟進。

（4）應用結果。實踐應用結果表明，坑中坑項目應用型鋼樁加鋼對撐圍護，使坑中坑施工安全大大提升，與此同時，還控制了施工成本，縮短了施工周期，故取得了良好的施工效果，在施工結束后，并未出現施工質量及安全問題。

4 結束語

綜上所述，本文以某坑中坑工程項目為例，綜合分析了基坑工程坑中坑支護施工問題，在經過考慮和比較后，認為選擇型鋼樁加鋼對撐圍護方案較為合理。究其原因，主要是這種圍護形式有利于保障施工安全，控制施工成本，且適應性強，與該工程施工要求相吻合。