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【摘 要】介绍复合结构支护形式在基坑工程中的应用，由于其经济、可靠、施工安全等显著优点，获得了较好的经济效益和社会效益。
【关键词】基坑支护；复合支护结构；设计与施工；基坑监测
1工程概况
某工程总建筑面积60000m2，现场自然地面标高-1.8m，地下室底板底标高-6.60m至-5.65m，开挖深度约3.85m--4.8m。电梯井位置处底板底标高为7.95m，最大开挖深度6.15m。
2工程地质条件
基坑土层分布比较均匀，开挖深度范围内的土层为第①-1、①-2、②-1、②-2层，除①-2层土质较好外，其余土层土质均较差，特别是第②-1层渗透系数较大，在外力震动及水头压力作用下，易产生坑壁坍塌、管涌、涌砂等现象。本工程场地土的主要力学指标见表1。
3周边环境条件
基坑东侧距离用地红线为20m左右；基坑南侧用地红线为8m左右；基坑西侧距离红线为6m，红线外为学校用地；基坑北侧距离用地红线为15m左右，红线外为空地。
4基坑支护设计方案选择
本工程基坑支护设计主要采用以下几种方案：
（1）放坡卸荷+φ700水泥土搅拌桩+土钉方案
这种体系主要用在离用地红线较近处以及基坑的转角处。水泥土搅拌桩作为淤泥土质条件下基坑支护的方法，具有施工简便、工期短、振动小等优点。但由于其存在均匀性差、桩身强度低、桩间距小受力不合理等缺陷，在本设计中采用水泥土搅拌桩与土钉结合，形成复合结构支护形式。
（2）φ1200水泥土搅拌桩+桩内插毛竹加劲+土钉方案
用在基坑东北角以及基坑西侧对邻近建筑物保护要求较高，以及场地狭窄不适合放坡的区段。
（3）放坡卸荷+木桩+土钉方案
木桩具有取材方便、价格便宜、比使用钢筋混凝土桩更加环保、施工进度快等优点。木桩适宜在地下水位以下工作，特别适合基坑底落在淤泥质土层上的软弱地基处理，在深基坑支护中控制边坡位移起了重要的作用。在基坑边坡中部按照一定的长度及合理的间距打入松木桩形成一道挡土屏障，然后在木桩上加设土钉加大木桩的刚度，可以有效地减少土体侧压力，以达到保持边坡稳定地目的。
（4）放坡开挖+钢筋混凝土护坡方案
这种方案造价低廉，施工经验成熟，而且可以选择的施工单位也较多，工程质量有保障。主要用在基坑内距离建筑红线及其他已有建筑物比较远的场地比较开阔的区段。
5基坑支护施工
5.1水泥土搅拌桩的施工
作业流程：測量放样、样槽开挖→桩机定位→灰浆制备→预搅下沉→注浆提升搅拌→重复上下搅拌→清洗→钻机移位。
（1）测量放样、样槽开挖。根据现场水准点、轴线放出桩位轴线，挖好泥浆槽，打好钢筋定位桩，并请业主或监理复核，妥善保护。
（2）桩机定位。采用φ700及φ1200双轴搅拌机进行施工，采用二喷三搅施工工艺。在施工过程中严格控制搅拌桩的施工偏差，相邻搅拌桩之间搭接时间不得大于12小时。当超过要求时需补强并在图纸及现场标明位置。
（3）灰浆制备。采用普硅酸42.5#水泥作为固化材料，水泥掺量a=13%（水泥重量和被加固土体重量的比值，即每立方米土体中水泥掺入量约250Kg），水灰比严格控制在0.45～0.50。施工时散装水泥必须车车过磅，水用固定容器计量，计量准确，灰浆搅拌时间不得小于2分钟，以使浆液充分拌合。
（4）预搅下沉。桩机就位准备工作就绪，经检查符合要求后，利用钻具自重缓慢平稳预搅下沉，严格控制下沉速度以充分破碎土体，直至设计桩底标高。施工时搅拌桩预搅下沉速度不大于0.8m/min，提升喷浆搅拌速度不大于0.5m/min，以保证施工质量。
（5）第一次注浆提升搅拌。搅拌头至桩底设计标高后，即刻上提20cm并开启压浆泵送浆，搅拌桩注浆采用二次提升搅拌二次完成，第一次为水泥用量的7O%，搅拌头在桩底原位搅20～30秒后，边搅拌边提升，直至设计桩顶标高。
（6）第二次搅拌下沉。注浆搅拌提升至设计桩顶标高后停浆，即刻搅拌下沉至设计桩底标高，并控制好下沉速度。
（7）第二次注浆搅拌提升。搅拌至设计桩底标高后，送浆，第二次为水泥用量30%，原位送浆搅拌20～30秒后搅拌提升，注浆提升离设计桩顶标高1m段内，减慢提升速度，且在桩顶原位注浆搅拌15～30秒，以确保桩顶质量。
（8）第三次搅拌下沉。注浆搅拌提升至设计桩顶标高后停浆，即刻搅拌下沉至设计桩底标高，并控制好下沉速度。
（9）第三次搅拌提升。搅拌至设计桩底标高后，原位搅拌20～30秒后搅拌提升，且在桩顶原位搅拌l5～30秒，以确保桩顶质量。
（10）清污和移位。向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，并将黏附在搅拌头的软土清洗干净。
5.2土钉、锚杆施工
（1）土方开挖：按1：1.3放坡系数分段开挖土方，人工修坡后，形成作业面，严禁超挖。
（2）土钉和锚杆孔洞的钻凿，改变了原状土体的整体性，会引起土体的变形。因此，成孔后应及时进行土钉和锚杆的施工，并严格控制水泥浆和面层混凝土的水灰比，防止出现离析、泌水现象。适当控制施工速度，上层注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方。
为将土钉锚杆安置于钻孔的中心，防止非锚固段产生过大的挠度及插入时不扰动孔壁，并保证土钉锚杆有足够厚度的水泥砂浆保护层，在钢管四周表面设定位器，定位器间距3～5m，直接在钢管内分两次灌浆。
（3）土钉长6.0～9.0米，水平向每隔1.0米施打1根。锚管与连系钢筋、网片、加强垫筋应焊接牢固。锚管采用φ48×3.0钢管，呈梅花形布置。注浆采用强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥，注浆注浆压力为0.3～0.6MPa。复合型土钉须在搅拌桩施工完7天后进行。 （4）锚管安放完毕后，应立即向锚管内注入水泥浆，水灰比为0.45～0.5，适量加入速凝剂。
（5）喷射砼粗骨料粒径5～10mm，掺入减水剂及促凝剂使喷射砼达到初凝时间小于5分钟，终凝时间小于30分钟要求。锚杆注浆孔间距不得大于250mm，每延米锚杆平均消耗水泥不少于35Kg。
（6）土钉应分层分段施工，分段开挖长度在30米内，暴露面必须在12小时内完成土钉支护施工。土钉应做抗拔试验，基本试验锚杆数量为锚杆总数的5%，且不少于3根。最大试验荷载不宜超过锚杆体承载力标准值的0.9倍。
5.3木桩施工
（1）土方开挖：按1：1.3放坡系数分段开挖土方，人工修坡后，形成作业面，严禁超挖。
（2）木桩预制根据基坑支护图纸计算本工程所需的松木桩的数量，该工程基坑支护中所采用松木桩为尾径φ120木桩，每根长度为6m，将桩头削尖以便施打。
6基坑监测
（1）为了在基坑施工和主体结构施工过程中，确保支护结构、临近建（构）筑物周边道路及地下管线等安全在施工全过程中采取了严格的监测措施，并通过信息反馈法指导施工，防止了意外事件的发生。
（2）监测内容
1）基坑支护结构体系监测：支护墙体水平位移、支护墙顶水平和垂直位移监测；
2）周边环境监测：临近建筑物和管线的位移观测、基坑周边地表沉降监测；
3）基坑内外的地下水位监测。
（3）在支护结构施工前测得初读数在基坑降水及开挖期间一日测，底板浇筑完毕后二至三天测一次，非正常情况下每2小时测一次。
7结束语
该基坑工程地质条件较差、场地狭窄、周边环境复杂，结合工程持点，采用复合结构支护形式，大量减少了钢筋、水泥等材料的使用，降低工程的造价并节约基坑支护施工工期，获得了较好的经济效益和社会效益。
參考文献：
[1]《建筑施工手册》第五版，中国建筑工业出版社.
[2]JGJ120-2012，建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[3]JGJ94-2008，建筑桩基技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[4]JGJ50007-2011，建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
【关键词】基坑支护；复合支护结构；设计与施工；基坑监测
1工程概况
某工程总建筑面积60000m2，现场自然地面标高-1.8m，地下室底板底标高-6.60m至-5.65m，开挖深度约3.85m--4.8m。电梯井位置处底板底标高为7.95m，最大开挖深度6.15m。
2工程地质条件
基坑土层分布比较均匀，开挖深度范围内的土层为第①-1、①-2、②-1、②-2层，除①-2层土质较好外，其余土层土质均较差，特别是第②-1层渗透系数较大，在外力震动及水头压力作用下，易产生坑壁坍塌、管涌、涌砂等现象。本工程场地土的主要力学指标见表1。
3周边环境条件
基坑东侧距离用地红线为20m左右；基坑南侧用地红线为8m左右；基坑西侧距离红线为6m，红线外为学校用地；基坑北侧距离用地红线为15m左右，红线外为空地。
4基坑支护设计方案选择
本工程基坑支护设计主要采用以下几种方案：
（1）放坡卸荷+φ700水泥土搅拌桩+土钉方案
这种体系主要用在离用地红线较近处以及基坑的转角处。水泥土搅拌桩作为淤泥土质条件下基坑支护的方法，具有施工简便、工期短、振动小等优点。但由于其存在均匀性差、桩身强度低、桩间距小受力不合理等缺陷，在本设计中采用水泥土搅拌桩与土钉结合，形成复合结构支护形式。
（2）φ1200水泥土搅拌桩+桩内插毛竹加劲+土钉方案
用在基坑东北角以及基坑西侧对邻近建筑物保护要求较高，以及场地狭窄不适合放坡的区段。
（3）放坡卸荷+木桩+土钉方案
木桩具有取材方便、价格便宜、比使用钢筋混凝土桩更加环保、施工进度快等优点。木桩适宜在地下水位以下工作，特别适合基坑底落在淤泥质土层上的软弱地基处理，在深基坑支护中控制边坡位移起了重要的作用。在基坑边坡中部按照一定的长度及合理的间距打入松木桩形成一道挡土屏障，然后在木桩上加设土钉加大木桩的刚度，可以有效地减少土体侧压力，以达到保持边坡稳定地目的。
（4）放坡开挖+钢筋混凝土护坡方案
这种方案造价低廉，施工经验成熟，而且可以选择的施工单位也较多，工程质量有保障。主要用在基坑内距离建筑红线及其他已有建筑物比较远的场地比较开阔的区段。
5基坑支护施工
5.1水泥土搅拌桩的施工
作业流程：測量放样、样槽开挖→桩机定位→灰浆制备→预搅下沉→注浆提升搅拌→重复上下搅拌→清洗→钻机移位。
（1）测量放样、样槽开挖。根据现场水准点、轴线放出桩位轴线，挖好泥浆槽，打好钢筋定位桩，并请业主或监理复核，妥善保护。
（2）桩机定位。采用φ700及φ1200双轴搅拌机进行施工，采用二喷三搅施工工艺。在施工过程中严格控制搅拌桩的施工偏差，相邻搅拌桩之间搭接时间不得大于12小时。当超过要求时需补强并在图纸及现场标明位置。
（3）灰浆制备。采用普硅酸42.5#水泥作为固化材料，水泥掺量a=13%（水泥重量和被加固土体重量的比值，即每立方米土体中水泥掺入量约250Kg），水灰比严格控制在0.45～0.50。施工时散装水泥必须车车过磅，水用固定容器计量，计量准确，灰浆搅拌时间不得小于2分钟，以使浆液充分拌合。
（4）预搅下沉。桩机就位准备工作就绪，经检查符合要求后，利用钻具自重缓慢平稳预搅下沉，严格控制下沉速度以充分破碎土体，直至设计桩底标高。施工时搅拌桩预搅下沉速度不大于0.8m/min，提升喷浆搅拌速度不大于0.5m/min，以保证施工质量。
（5）第一次注浆提升搅拌。搅拌头至桩底设计标高后，即刻上提20cm并开启压浆泵送浆，搅拌桩注浆采用二次提升搅拌二次完成，第一次为水泥用量的7O%，搅拌头在桩底原位搅20～30秒后，边搅拌边提升，直至设计桩顶标高。
（6）第二次搅拌下沉。注浆搅拌提升至设计桩顶标高后停浆，即刻搅拌下沉至设计桩底标高，并控制好下沉速度。
（7）第二次注浆搅拌提升。搅拌至设计桩底标高后，送浆，第二次为水泥用量30%，原位送浆搅拌20～30秒后搅拌提升，注浆提升离设计桩顶标高1m段内，减慢提升速度，且在桩顶原位注浆搅拌15～30秒，以确保桩顶质量。
（8）第三次搅拌下沉。注浆搅拌提升至设计桩顶标高后停浆，即刻搅拌下沉至设计桩底标高，并控制好下沉速度。
（9）第三次搅拌提升。搅拌至设计桩底标高后，原位搅拌20～30秒后搅拌提升，且在桩顶原位搅拌l5～30秒，以确保桩顶质量。
（10）清污和移位。向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，并将黏附在搅拌头的软土清洗干净。
5.2土钉、锚杆施工
（1）土方开挖：按1：1.3放坡系数分段开挖土方，人工修坡后，形成作业面，严禁超挖。
（2）土钉和锚杆孔洞的钻凿，改变了原状土体的整体性，会引起土体的变形。因此，成孔后应及时进行土钉和锚杆的施工，并严格控制水泥浆和面层混凝土的水灰比，防止出现离析、泌水现象。适当控制施工速度，上层注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方。
为将土钉锚杆安置于钻孔的中心，防止非锚固段产生过大的挠度及插入时不扰动孔壁，并保证土钉锚杆有足够厚度的水泥砂浆保护层，在钢管四周表面设定位器，定位器间距3～5m，直接在钢管内分两次灌浆。
（3）土钉长6.0～9.0米，水平向每隔1.0米施打1根。锚管与连系钢筋、网片、加强垫筋应焊接牢固。锚管采用φ48×3.0钢管，呈梅花形布置。注浆采用强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥，注浆注浆压力为0.3～0.6MPa。复合型土钉须在搅拌桩施工完7天后进行。 （4）锚管安放完毕后，应立即向锚管内注入水泥浆，水灰比为0.45～0.5，适量加入速凝剂。
（5）喷射砼粗骨料粒径5～10mm，掺入减水剂及促凝剂使喷射砼达到初凝时间小于5分钟，终凝时间小于30分钟要求。锚杆注浆孔间距不得大于250mm，每延米锚杆平均消耗水泥不少于35Kg。
（6）土钉应分层分段施工，分段开挖长度在30米内，暴露面必须在12小时内完成土钉支护施工。土钉应做抗拔试验，基本试验锚杆数量为锚杆总数的5%，且不少于3根。最大试验荷载不宜超过锚杆体承载力标准值的0.9倍。
5.3木桩施工
（1）土方开挖：按1：1.3放坡系数分段开挖土方，人工修坡后，形成作业面，严禁超挖。
（2）木桩预制根据基坑支护图纸计算本工程所需的松木桩的数量，该工程基坑支护中所采用松木桩为尾径φ120木桩，每根长度为6m，将桩头削尖以便施打。
6基坑监测
（1）为了在基坑施工和主体结构施工过程中，确保支护结构、临近建（构）筑物周边道路及地下管线等安全在施工全过程中采取了严格的监测措施，并通过信息反馈法指导施工，防止了意外事件的发生。
（2）监测内容
1）基坑支护结构体系监测：支护墙体水平位移、支护墙顶水平和垂直位移监测；
2）周边环境监测：临近建筑物和管线的位移观测、基坑周边地表沉降监测；
3）基坑内外的地下水位监测。
（3）在支护结构施工前测得初读数在基坑降水及开挖期间一日测，底板浇筑完毕后二至三天测一次，非正常情况下每2小时测一次。
7结束语
该基坑工程地质条件较差、场地狭窄、周边环境复杂，结合工程持点，采用复合结构支护形式，大量减少了钢筋、水泥等材料的使用，降低工程的造价并节约基坑支护施工工期，获得了较好的经济效益和社会效益。
參考文献：
[1]《建筑施工手册》第五版，中国建筑工业出版社.
[2]JGJ120-2012，建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[3]JGJ94-2008，建筑桩基技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[4]JGJ50007-2011，建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.