来源：建筑技术杂志社

黄骅南站站区综合整治工程职工宿舍地下室建筑面积为3220.68m，宿舍地下一层层高为4.5m，车库地下一层层高为3.4m，宿舍和车库大部分的基坑开挖深度为6.7m，局部集水井开挖深度为8.7m。基坑开挖面积约6395m，基坑周长约332.4m。基坑侧壁安全等级为二级，设计使用时间为12个月，周期内经历1个雨季。

1地质条件

场地位于华北东部滨海平原，地形开阔平坦。勘探揭露的深度40.0m范围内均为第四系河流冲洪积～滨海相沉积的粉质粘土、粉土及砂类土等组成。根据地基土类别及其工程地质性质，共分为10层和1个亚层。

2水文地质条件

勘察期间观测到1层地下水，地下水类型为潜水，水位埋深2~3.4m，水位标高96.080~97.370m，主要受大气降水及周边地表水体的影响。地下水位年变化幅度为1.00~1.50m。据本区地下水资料，近3~5年内最高水位埋深为1~1.5m，历年最高水位标高接近自然地面。

3基坑支护方式

基坑支护设计选型的原则是在保证安全可靠的前提下尽量降低成本。本工程基坑开挖深度为6.7m，属深基坑范畴且地下水位较高。大部分施工场地周边环境开阔，局部场地狭窄。

为保证基坑侧壁安全，在场地狭窄处采用长螺旋钻孔压灌桩+预应力锚索进行支护，在周边环境开阔处采用自然放坡+土钉墙进行支护。

3.1长螺旋钻孔压灌桩+预应力锚索支护做法

3.1.1主要控制标准

（1）水泥（用于锚杆注浆）采用P·O42.5普通硅酸盐水泥，水泥（用于面层、帷幕等）采用P·C32.5复合硅酸盐水泥。

（2）钢筋：HRB400，fy=360N/mm，HPB300，fy=270N/mm。

（3）钢绞线：φs15.2，fy=1320N/mm。

（4）混凝土（灌注桩、冠梁）强度等级C25，混凝土（用于喷射面层）强度等级C20。

（5）注浆材料采用水泥浆，水灰比0.5。

（6）灌注桩采用长螺旋工艺，混凝土强度等级C25。

（7）冠梁采用现浇钢筋混凝土，强度等级C25。

（8）预应力锚杆采用钻孔注浆工艺，杆体选用多股钢绞线。

（9）面层采用喷射混凝土，强度等级C20。

（10）锚钉采用击入式工艺，杆体为HRB400钢筋。

3.1.2长螺旋钻孔压灌桩施工

（1）考虑环保及施工效率，基坑支护桩采用长螺旋钻孔压灌桩。

（2）长螺旋钻孔压灌桩混凝土灌注完成24h后方可进行邻桩成孔施工，相邻两桩不得同时施工。

（3）长螺旋钻孔压灌桩桩位偏差不得超过50mm，垂直度偏差不大于0.5%。

（4）钢筋笼主筋保护层厚度为50mm，可采用焊接接长主筋，同一截面接头的面积不大于50%。

（5）若混凝土采用现场搅拌，须严格按配合比施工。

（6）灌注桩混凝土时，应比设计桩顶标高高400mm，待冠梁施工凿除桩顶浮浆并清洗干净。

（7）长螺旋钻孔压灌桩桩身混凝土强度等级为C25。

（8）待长螺旋钻孔压灌桩桩顶冠梁施工完成且混凝土达到设计强度70%以上后方可进行土方开挖。

3.1.3预应力锚索施工

（1）根据长螺旋钻孔压灌桩及坡顶建筑物的分布情况设置预应力锚索，预应力锚索采用φs15.24钢绞线，单束钢绞线强度标准值为fak=1860MPa，施工倾角按各剖面段支护设置，成孔深度要求比锚索设计长度长200mm。

（2）锚索孔距垂直方向偏差应不大于50mm，水平方向偏差应不大于100mm，钻孔倾斜度偏差在5%内。

（3）杆体锚索每隔1.0m设置一个对中支架，以确保锚索处于钻孔中心位置。

（4）注浆锚固体采用纯水泥浆水灰比0.45~0.55，普通硅酸盐水泥等级为P·O42.5。

（5）锚索自由段包裹塑料、套波纹管，两端用铁线扎牢。

（6）待锚固体达到设计强度70%且大于15MPa后方可进行锚索张拉，一般在注浆完成约10d后张拉锁定（应根据试件强度测试结果确定）。

（7）预应力锚索张拉锁定后方可进行下一层土方开挖。

3.1.4挂网及喷射施工

坡面挂网采用成品防裂网，喷射厚80mm细石混凝土，强度等级C20。

3.2自然放坡+土钉墙基坑支护做法

基坑各剖面均采用1∶1放坡，设4排土钉，土钉长1.5m，水平间距1.5m，竖向间距1.5m；土钉杆体采用48钢管人工击入，表层喷射100mm厚细石混凝土，混凝土强度等级为C20。

4地下水处理

本基坑场区地下水位较高，地勘报告及现场踏勘显示：近3~5年内地下水位埋深为地面下1~1.5m，历史最高水位曾接近自然地面。

基坑开挖及地下结构施工阶段需要采取措施控制地下水。考虑到施工场区地下水位较高且涌水量大的特点，采取“坑外止水+坑内疏排”相结合的控水方案。

4.1止水帷幕设计

在坑外设置3层高压旋喷桩，旋喷桩直径500mm，桩长14.5m，旋喷桩相互咬合100mm形成止水帷幕，帷幕桩底部深入不透水层（图1）。

图1帷幕桩布置示意

4.2疏干井设计

在基坑内设置疏干井，疏干坑内地下水，经计算疏干井井点管的埋设深度为11.2m，取13m。地下水容积储存量为4028.85m，需布置降水井25口。

4.2.1疏干井平面布置

基坑内地下水的疏干工作于基坑土方开挖前开始，于结构底板后浇带施工完成后结束，该期间需满足地下结构的抗浮稳定性要求，为减少基坑土方开挖对疏干井的破坏及结构底板施工对疏干井工作性能的影响，将大部分疏干井布置于基坑肥槽内（图2）。

图2基坑疏干井布置

4.2.2降水周期的确定

（1）经现场试验及验算得出单井每日可抽水144m，施工现场现有25口井，预计可在13d内将地下水位降至基坑开挖面以下0.5m左右。考虑到疏干井的施工间歇，故在基坑土方开挖前进行预降水，降水时间按13d考虑。

（2）降水结束时间应满足结构施工及结构抗浮安全要求，由于场区基坑外侧地下水位较高，需验算降水停止后地下结构是否满足抗浮要求。

抗浮验算的地下水位按历史最高水平取值，针对本工程的特点，地下水位按接近自然地面进行取值，抗浮验算结果为单位面积水浮力小于单位面积抗力，不满足要求。为此将地下1.5m覆土改为回填素混凝土。经验算，单位面积水浮力小于单位面积抗力，抗浮满足要求。后浇带施工完毕后停止地下水的疏排工作。

5疏干井施工

（1）根据疏干井井位布置图，用全站仪施放井位点，施放的井位点误差应符合规范要求；如若施工中偶遇个别管井无法施工，可在征的设计人员的许可下调整井位。

（2）成井采用循环钻机成孔，自造泥浆护壁，井旁设置泥浆池或泥浆沟，深度不大于1.5m，保证清水供给，下管前进行彻底换浆，成孔直径600mm，成孔深度13.0m。

（3）成孔完毕应立即下放无砂水泥管，确认井底沉渣厚度不大于20cm后方可下放滤管，下管前用竹片绑紧，采用钻机卷扬下管，下管应保证垂直居中。水泥管应高出地面0.5m并进行保护。

（4）填砾前应测量井管内外的深度，确保二者的深度均不小于井管深度0.5m且确保井管居中。滤料应从井管两侧对称填入，填砾应连续进行，随时测砾料高度，直至砾料下入预定位置为止。滤料最终投入量应不小于计算量的95%，填至距井口1~2m时用粘土填实，井口加盖保护。

（5）洗井为疏干井施工的关键工序，应在滤料填充完毕后进行，在井管外注清水至水清砂净。

（6）再洗井完成后往井管里放入潜水泵，潜水泵距孔底1~2m。铺设排水管道，待抽水及排水系统安装完毕即可开始试抽水。

（7）通过试抽可检测疏干井的排水效果，地下水通过排水管道排至基坑周边明沟，再排至场外排水沟渠。

6降水运行及监测

（1）为检测疏干井及整个疏排水系统工作的可靠性，正式降水运行前应进行降水系统的试运行，通过试运行可以及时的发现并解决存在的问题和隐患。

（2）根据总体进度计划，在基坑土方开挖前预降水13d，即可将基坑内地下水位降至底板0.5m以下。

（3）为了掌握基坑内、外地下水位的变化情况，合理确定基坑疏排井的抽水量以及由于基坑的疏排水对周围环境的影响，应对地下水位进行监测。

7结束语

（1）疏排水施工前应对地勘报告中的地下水位进行分析，并尽可能采取现场挖探坑等形式进行确认。

（2）疏干井的洗井质量对疏干井的影响很大，必须设置观测井对地下水位进行观测。

（3）通过采取设置“坑外止水+坑内疏干”的控水形式，有效地控制了地下水。针对施工中出现的止水帷幕漏水等情况，通过及时堵漏保证了基坑处于无水施工环境。

（4）基坑内降水使坑内土体固结，在一定程度上加固了坑壁土体，对支护结构有利。

（5）采用长螺旋钻孔压灌桩+预应力锚索支护方式结合自然放坡+土钉墙支护方式，既节约了投资也确保了基坑侧壁结构安全。