陆素银
广西有色勘察设计研究院 广西南宁530031
摘要：南宁某科技业务楼富水地层深基坑支护和止水设计，经多种方案技术比较，采用钻孔灌注桩排桩加单层锚索支护基坑边坡，创新地用高压水幕围在四周，达到了意想不到的效果，有效保证了两层地下室深基坑一次开挖成功、地下室结构的顺利施工和周边建筑物的安全。
关键词：富水地层；深基坑；支护设计
0引言
在经济快速发展的大环境下，各种高楼大厦也都不断拔地而起，为了提高不同大楼的结构和用途，基底工作也在不停加深，且层数和开挖深度逐渐提高。但南宁市老城区区主要位于邕江冲积阶地上，第四系冲积层厚度较大，地下水丰富，给高层建筑项目中深基坑的开挖、支护及地下水的治理造成很大的困难。本文对采用钻孔灌注桩+锚索+桩间高压旋喷桩止水基坑维护体系应用于南宁市富水地层基坑项目做出详细介绍，可供类似工程设计的借鉴经验。
1工程概况
南宁某科技业务楼主楼高26层、裙楼高4层，框剪结构，设2层地下室，建筑占地面积2951.15m2，平面呈梯形，场地0.00标高为77.15m。主楼层数较高所以采用了筏板基础的方法，而裙楼通过柱下基础来建造，基底设置标高为67.95~67.15m（埋深9.2~10.0m），地下室外墙周长188m。
2场地岩土工程条件
2.1地形地貌及地层岩性
拟建场地的地貌是一家二级的接地，其地势平坦，地面高度有76.69－77.35m相对高度有0.66米，场地的地层使用了第四系人工堆积杂填土的方法，采用晚更新统混合粉质粘土、粉土、细砂、圆砾和古近系（E）泥岩构成：一杂填土，通常以湿润松软粘性的红棕土为主，但是它容易有很多砖屑等建筑垃圾，层厚0.50~3.30m；②淤泥：灰色，软塑，略具腥臭味，层厚1.40~1.90m；③粉质粘土：棕黄色，硬塑，干湿强度中等抗压能力中等，从厚约为2到3米，④ 粉土：施恩度较好，密度较强，通常是灰黄色的粘性颗粒嗯，约有百分之15到30%的粘性颗粒，陈厚约为0.30到1.30米。⑤细沙：通堂是饱和度高，松散度强的黄色粘土里面不仅含有百分之15到30%的粘性颗粒，还有一些少量的圆硕厚度约为0.30到1.5m，⑥圆硕：通常是饱和度，强密度中等嗯，内涵砂岩石英等成分的灰白色成分，袁硕含量远远高于细沙，有百分之50到80%颗粒直径多在2到20毫米之间，部分粒径大于20mm，最大可达60mm，层厚1.70~3.30m；⑦强风化泥岩：灰色，岩石风化强烈、但是大部分因风化而变得坚硬，但是仍然可以看出原来的岩性结构，但是自然风干后容易裂开，厚度约为0060到3.30，⑧中风化泥岩：通常是灰色的泥质结构，局部有灰黑色的霉薄层砼强风化泥岩一样，风吹容易开裂，揭露最大厚度24.60m。
2.2地水文分布特征
经钻探揭露，场地内两种地下水：
①由于受到大气压强水和生活废水的补给，导致上层楚流的水经常存于淤泥中，填土中，所以需要将其稳定现深埋0.3到1米。
②孔隙潜水赋存于冲积细砂、圆砾层孔隙中，通过自然降雨和水渠的补给，通常稳定在4.00-6.60m，年均变化量3-5m。
2.3岩土层物理力学性质
根据对数据的研究，不同层次岩土的标准如下：
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2.4基坑周边环境
基坑北侧条形结构，通常以砖混为基础从1986年开始，常用建于住宅，可高七层深－1.5米，距离基坑可达5到9米。东南侧可作为社区居委办公会及居民楼通常高两到三层东侧作为园湖北路，南侧是燃气公司的住宅楼，西南角为公共厕所和垃圾中转站，基坑西侧是小学的足球球场，西北侧是居民的制造楼。他们除了厕所和垃圾中转站以外，通常都是以混砖结构条形基础为主，不同的建筑，距离基坑的距离都是不同的，园湖北路柜基坑七米，居民楼早韦2.5到3.5米，燃气公司的是11米，公共厕所距离十米，足球场8米，居民制造楼是5到7米，而深埋的距离除了东南侧是埋深-1.2米，其他的基本都为-1.5米。
3支护设计方案分析与选择
3.1深基坑支护方案
由于施工场地狭小，放坡开挖方案不可行，必须采用护壁工程措施，常用支护方案有：
①土钉墙：在承重墙中，用土钉和喷射面板结合的方式将压力分散，以此来保证墙面的稳定但是由于土钉墙做控制的基坑边的抗压能力和抗变形能力比较弱，所以可能会造成周边建筑出现裂缝，导致损坏的情况发生。
②地下连续墙：要想做出一面既防水又能承重，还能阻挡吐的连续性混凝土墙体，可以尝试用挖坑机器，然后挖出一个可以放钢筋的深槽。这样可以让墙体强度更大，防渗功能更好，但是如果有一环节出现了问题特别是在施工时候，工人的技术方面，尤其应该注意，不然就可能会导致因为技术上的误差导致漏水渗土，可能因为不能对其而导致浪费水泥的情况发生，这些情况处理起来也很麻烦。
③钻孔灌注桩排桩+锚索支护结构：利用钻孔灌注桩排列成桩墙，特别是锚索对基坑外侧进行斜拉，从而构造强度高，变形小，抗压能力强，安全度好的支护体系，但也存在施工废泥浆的处理问题。
3.2深基坑治水方案
常用基坑治水方案有：
（1）井点降水：施工简便，造价低。但在降水漏斗形成的过程中，产生沉降变形，容易造成周边房屋、道路不均匀沉降开裂。
（2）深层搅拌桩：采用机械旋搅方式，将水泥浆充分搅拌，然后直接形成地基中的水泥土桩，来制造水幕，如果施工中因为角度问题造成控制不当，也可能失败；还有一种情况，放碰到中密圆硕层，则无法成桩；而且与工程桩之间的施工间隙难以弥补，容易产生漏水通道。
（3）高压旋喷：通过用高气压和高压水流柱的方式用旋切方式分割土体，随后注射水泥，达成水泥土桩相扣，因为其紧密性、持久性和凝结形状的集中可控性，使其止水效果远远高于其他工艺。
综上所述，本基坑较深，场地周边建筑物建设于上世纪80年代，结构刚度较差，基础浅，基坑开挖应严格控制基坑壁的变形位移，以免造成不良后果。另外场地内粉土④、细砂⑤及圆砾⑥层埋藏较浅，透水性较强，需重点考虑地下水的止水问题。因此本着基坑支护安全可靠、经济合理的原则选用以下方案：
一是边坡坑壁采用钻孔灌注桩排桩+锚索进行支护，支护桩桩径1.00~1.20m，桩距为2.00m，通常用钢绞线以二次高压注浆的方式作用于强度为C25的桩身混凝土，增加坑壁稳定性，从而保护周边建筑物及构筑物的安全；
二是调查影响基坑开挖的水源有：①降雨产生的地表水入渗，②淤泥和填土的容易滞留水③在细砂、粉土层中出现大量空隙水。地表和上层水量大小、水位不稳定，一般从基坑侧壁流入基坑，引起水土流失使基坑四周产生地面沉降；而孔隙潜水水量丰富，若不进行隔阻，从支护桩间泄漏后水土大量流失，一方面使支护结构失效，另一方面造成周边地面大规模下沉。根据场地水的以上特点，结合基坑距周边建筑物较近，若采用降水抽排地下水，将会引起周边地面的下沉，从而造成周边建筑物开裂，因此本基坑止水设计充分利用支护的桩径，安排一高压旋喷桩在支护桩中，让其形成一面止水帷幕墙，从而达到止水的目的。高压旋喷桩桩径为1.20m，桩长11m（由地表至基坑底以下1m，并进行强风化泥岩不小于0.5m），桩体本身设计渗透系数小于10-5cm/s。
5基坑支护设计效果
通过对基坑支护结构变形观测和基坑施工土方开挖数据的研究发现除了西南角，由于施工的原因发生了轻微渗水，其余地段无渗水冒砂现象，均达到干作业施工效果。基坑支护结构顶部位移小于15mm，周边建筑物沉降量小于10mm现象，基坑支护完全达了预期的效果。
6设计体会
6.1本项目南宁富水地层深基坑设计是一次成功的基坑技术应用设计，是一项采用多种方法综合加固深基坑工程的实例，为类似的深基坑工程积累了经验。
6.2深基坑支护结构及防渗体系的设计涉及面广，隐蔽性强，不确定因素多，必须结合工程岩土工程条件、周围场景，建筑结构，工程造价，施工队伍的能力，技术和效率，等方面综合考察，挑选最经济合理的方案执行。
6.3虽然基坑工程采纳了高压喷射灌浆工艺铸造桩间止水凝结体的方式来执行，但是设计、施工参数等仍然有待于进一步探讨、改进。
参考文献
[1]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）中国建筑工业出版社2012年；
[2]《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）中国建筑工业出版社2012年；
[3]《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）中国建筑工业出版社2011年；
[4]《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2011）中国建筑工业出版社2011年；
[5]《工程地质手册》（第五版）中国建筑工业出版社2018年。