人工挖孔灌注桩与微型钢管桩在狭窄场地深基坑边坡控制中的应用

人工挖孔灌注桩与微型钢管桩在狭窄场地深基坑边坡控制中的应用高层建筑的深基坑开挖与支护是基础工程施lIi中经常遇钊和必须解决的问题。深基坑支护方寨是否合理，涉及上方开挖，基础工程施工的安全。特别是深基坑场地环境处住施工作、业面狭窄，紧靠相邻构(建)筑物的条件下，深基坑支护方案的科学性、安全性、可靠性尤为重要。

1工程简介

某住宅小区5”楼为高层商务住宅楼，其满堂红衔型基础设地下车库3层，2”汽车坡道为该地下车库南侧出人口。汽车坡道为3层钢筋混凝土剪力墙结构，属于主体结构基础的附属部分，全部为地下部分，坡道基坑丌挖深度11.3m。坡道基坑临空面宽度40.0～42.0m。2”坡道剪力墙外墙距某单位厂区周墙0.45mm。围墙年久失修，基础埋深较浅，围墙砌筑材料石灰砂浆粘结性能差。若不拆除围墙则2。汽车坡道摹坑施工安全隐患极大，但经反复协商对方不同意拆除围墙。因此，2”汽车坡道基坑开挖支护方案必须具备以下几点基本要求：

1)保证坡道基坑土方开挖与结构施工过程中的边坡稳定安全；

2)保证坡道开挖与结构施工过程中的相邻围墙、市政道路的稳定安全；

3)充分考虑开挖场地内水文地质条件和狭窄的施工作业面。

场地内共3层地下水，第一层为上层滞水，静止水位埋深7.0～9.0m，主要受大气降水和管线渗漏补给的影响；第二层为潜水，水位埋深13.0m；第三层为承压水，水位埋深19.0m。现场水文地质条件见表1。5”楼主体结构已封顶，5”楼基础开挖时采用了士钉墙支护，土中的土钉则是机械成孔的主要障碍。经过降水，地下水位已基本降至离现地坪15.0m以下，但埋深在7.0～9.0m左右的上层滞水降水效果并不明显。

由于基坑侧壁紧贴不能拆除的围墙，因此控制基坑坡顶位移在最小范围内是选择支护方案的关键。因此提出2”汽车坡道基坑开挖必须具备在操作工作面允许的情况下，采用土钉墙支护，确保基坑安全；采用微型钢管桩+人工挖孔桩支护，控制基坑边坡位移，确保围墙安全。

2汽车坡道基坑边坡支护结构设计

土钉墙支护的基坑边坡位移较大，极有可能导致围墙被拉裂，加之北京地区10～11月份风较大，因此，还需要进一步的加强基坑边坡，尽可能减小边坡位移。考虑到场地狭窄，钻孔灌注护坡桩施工没有足够的工作面，故而，微型钢管桩是解决这一难题的最佳选择之一。此外在钢管桩两头，场地较宽处，各设置2根人工挖孔桩，使基坑边坡变形更加减小。

钢管桩直径l30mm，钢管桩间距75cm，长度为14m，嵌固2.7m，孔内下人内径80mm钢管，钢管内外灌注尢砂混凝土。钢管顶端设置450×400mm的钢筋混凝土连梁，与围墙基础浇筑在一起。在两端分别设置2根人工挖孔桩，桩径1.0m，桩间距1.6m，桩长14.5m，配筋：受拉面配筋数为5(11)20，受压面配筋数为4Φ20，箍筋直径Φ8，问距200KN，预应强筋直径西14，间距2000mm。并在坶深一4.5m和-7.5m处，设置两道预廊力锚杆：长18rn，孔径150mm，倾角15o，2束7西5钢绞线，加200kN预嘘力，一桩一锚。最终用连梁将人工挖孔桩和钢管桩的桩顶连在一起。土钉墙支护削面图土钉受力罔和钢管桩与人工挖孔桩的平面布置见刚2～4。，微型钢管桩+人工挖孔桩支护，不仅能够有效地拎制边坡位移，而且可以抑制基坑开挖过程的边坡位移。计算结果。

32”汽车坡道基坑开挖支护施工及险情处理

采用人工挖孔桩锚支护与钢管桩锚杆支护相结合的方案。充分利用人工挖孔桩锚支护抗变形能力强，钢管桩锚杆支护施工快捷，占用施工场地小的特点，有效的发挥了两种支护措施的长处。同时可以减小基坑开挖时的边坡变形。图5显示了连梁和第一道、第二道预应力锚杆。

3.1

基坑开挖支护施工过程中的险情

由于一6m以上部分基坑开挖比较顺利，施工单位迫于工期压力，未按照施工方案要求的一次开挖深度1.5～2.0m施工，而是将应该分3步开挖的-6～-12m段一步开挖，开挖深度达6m。施工过程中土钉墙支护处理不及时，发生连锁反应，在弧形部分发生局部塌方(5m3)。沿基坑约6m高的临空面，暴露36h时后，发现钒管桩后的土纷纷下落，在钢管桩形成空洞。部分钢管桩变形较大，局部弯曲达到10～15cm。这说明钢管桩在主动土压力作用下发生弯曲。特别危险隋况发生在距离基坑南侧边缘6m滑移面。围墙外的自行车棚处地面出现裂缝1mm

3.2险情处理

施工单位设计人员会同业主、监理方技术人员研究后决定，立即采取将挖土回填，防止基坑滑移面继续发展。采取如下加固处理措施：

1)6h内迅速回填土方到一6m位置，让回填土压力阻止塌方进一步发展。

2)在第二道预应力锚索处做土钉加固。

3)在第二道预应力锚索下方2m处，再增设一道预应力锚索，形成第三道预应力锚索。

4)控制再次开挖深度不得超过1.5m，开挖一段，支护一段。

4基坑边坡支护结构水平位移监测

在2”坡道基坑顶坡面上共设置5个水平位移观测点，监测桩顶向坑内的位移。精度指标：相邻点位中误差≤±3.0mm测角中误差≤±1.8’。开挖期间每日观测2次。12月20日2号坡道开始坡道结构施工，每日观测1次。经边坡位移观测2005年1月中旬，观测点最大位移量8mm，最小位移量3mm。符合安全标准。

5结论

解决2”坡道施工主要关键点：一是因地制宜；二是灵活采用支护技术。将人工挖孔桩和钢管桩与地面连梁连接。形成土钉墙、微型钢管桩、人工挖孔桩、连梁组成的联合支护结构体系。

通过钢管桩的超前垂直支撑作用、预应力锚杆的加固控制作用等，可以大大加强边坡安全稳定。

在土钉墙施工过程中，对安全影响最大的是土方开挖后、土钉墙施工完成前的期间，特别是基坑边坡坡度小、基坑深度大、填土厚度大、砂土层、地下水影响等，往往发生局部坍塌，轻则加大边坡位移变形量，重则造成边坡坍塌事故。而通过钢管桩的超前支撑作用，有效避免了每步施工过程的局部坍塌和位移变形。

微型钢管桩结合复合土钉墙能够减小基坑侧壁变形。但是，微型钢管桩仍属于柔性支护的范围，设计和施工过程中，只有