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软土地区深基坑不同施工阶段综合支护技术

文档作者：姜青国，陈临韬，张秀先，彭海峰文档来源：天津二十冶建设有限公司		点击数：	更新时间： 2025年11月18日
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2012年10月上
第41卷第374期
施工‘技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY 4l
软土地区深基坑不同施工阶段综合支护技术
姜青国，陈临韬，张秀先，彭海峰
(天津二十冶建设有限公司，天津300301)
[摘要】根据沿海软土地区某基坑工程周边环境安全要求，在不同的施工阶段分别采用钻孔灌注桩排桩+止水帷
幕+水泥土搅拌桩暗墩、水泥土搅拌桩挡土墙、钻孔灌注桩排桩+坑内钢支撑的支护体系。监测结果表明，通过合
理安排支护结构施工、井点降水、土方开挖等工序，使基坑支护结构处于稳定状态，确保了基坑周边环境的安全。
[关键词]地下工程；深基坑；支护；软土；施工技术；监测
[中图分类号】TU753 [文献标识码]A [文章编号]1002—8498(2012)19-0041-04
Comprehensive Support Technology in Different Stage
of Deep Foundation Excavation in Soft Soil Area
Jiang Qingguo，Chen Lintao，Zhang Xiuxian，Peng Haifeng
(Tianjin No．20 Metallurgical Construction Co．，Ltd．，Tianjin 300301，China)
Abstract：According to the safety requirement of a deep foundation excavation engineering in coastal soft
soil area，different support methods were adopted in different stages of construction．Specifically，row of
bored piles with water proof curtain and cement mixing pile submerged pier，cement mixing pile retaining
wall and row of bored piles with steel supports have been adopted．Site monitoring data SHOWS that by
proper arrangement of construction process，such as structural construction，well—points dewatering，and
soil excavation，the supporting structure was maintained stable and the foundation excavation safety was
ensured。
Key words：underground；deep foundation excavation；supports；soft soil；construction；monitoring
P工程概况
天津鞍钢天铁薄板有限公司位于天津空港经
济区，一期工程于2008年建成投产，二期工程包括
连退生产线工程、彩涂工程、电镀锌工程。连退生
产线工程为单层钢排架厂房，灌注桩基础，主线为
单跨，成品库为两跨，主轧跨跨度为33m，檐口标高
45m；成品库跨度为18m，檐口标高22m，车间总长
623m，主厂房为独立柱基础，柱基础深度为一6．600一
一7．100m。高跨内为设备基础，人口段底标高
一7．400m，入口活套底标高一13．445m，退火炉基础
底标高一0．900m，出口活套底标高一13．445m，检查
活套底标高一14．155m，出口段底标高一7．400m。南
侧为主电室，主电室底标高一6．000m，灌注桩基础。
连退生产线工程基坑北侧为冷轧南一路，基坑
距离道路路石最近处约2．8m，道路宽7m，道路对面
仅3．5m处是冷轧一期工程的热镀锌项目，包括主
[收稿日期】2012-05-09
[基金项目】中冶集团天津二十冶深基坑支护研发项目
[作者简介】姜青国，高级工程师，E-mail：13820802543@126，conl
厂房(檐口标高47m)、检验楼、电气室(4层框架结
构)、100t应急水塔(钢筋混凝土倒锥形水柜，水柜
标高57．000m)等建筑物。连退生产线工程基坑南
侧为冷轧南二路，道路宽10m，路对面有110kV变电
站、水处理系统、球罐区。施工工艺总平面如图1
所示。
2工程地质条件
2．1地下水位
建设场地初见水位埋深2．300～3．000m，相当
于标高1．790～0．550m，静止水位埋深1．500～
2．500m，相当于标高2．490～1．480m。场地浅层地
下水属潜水类型，水位随季节有所变化。
2．2地质情况
根据天津市勘察院提供的地质资料，连退机组
第13号勘探孔勘测数据显示各层土的性质如表1
所示。
3 工程特点
1)本工程基坑平面形状较复杂，开挖面积较
大，呈狭长形，东西方向长约402m，南北方向长约
万方数据
42 施工技术第41卷
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图1施工总平面
Fig．1 Construction plane
表1土层物理性质
Table 1 Physical parameters of soil
40m。开挖深度比较深，基坑最大深度达到
一14．155m，同时基坑各处开挖深度不同，存在“坑
中坑”现象。
2)本工程属于典型的滨海软土性质，周边建筑
物较高，尤其是热镀锌工程，为全钢结构，独立柱基
础，对土体位移较敏感，按照施工规范的规定其重
要性属一级基坑，必须保证周边建(构)筑物的
安全。
3)施工期间两侧的道路正常通行，因此本工程
四周施工工作面受限制。同时主厂房结构安装与设
备基础施工同时进行，即采用“敞口”式施工，必须
保证150t履带式起重机顺利安装，在结构安装完成
后，再考虑附属建筑物的基坑支护。
4)本工程地基土渗透系数较小，表现为不透水
或微透水性，因此为保证降水的有效性，降水工作
必须提前进行。
5)从一期施工经验得知，在主轧跨内有大片的
水塘及河沟，造成此区域内土质较软，且埋深较深，
因此在不同施工部位和不同的施工阶段，支护时要
采取不同的措施。
6)本工程基坑尺寸较大，若大面积采用内支撑
方案，势必增加工程成本，同时支撑施工及拆除工
作量大，占用工期较长，土方开挖不方便，因此，本
工程大面积开挖采用悬臂式支护结构，局部深基坑
采用对撑方式。‘
4基坑支护方案选择
在充分考虑工程地质条件、基础开挖深度、周
边环境条件、工期要求等各方面因素，经过多方论
证，确定深基坑支护采用3种方式：灌注桩排桩+止
水帷幕+搅拌桩暗墩支护体系、搅拌桩挡墙支护体
系、灌注桩挡墙+钢内撑复合支护体系。此方案通
过施打搅拌桩暗墩减少了悬臂结构的尺寸；通过施
打搅拌桩挡墙，既可以作为安装阶段150t履带式起
重机的行走路基，又可以作为电气室的地基使用，
降低了施工难度，简化节点处理，施工工期大大缩
短，经济成本明显降低。主体安装阶段剖面如图2a
万方数据
姜青国等：软土地区深基坑不同施工阶段综合支护技术43
所示，附属工程施工阶段剖面如图2b所示。
lOol
水塔水柜
标高57m
冠粱
m v0 8m
--4 500
直径700mm
水泥土搅拌桩
止水帷幕
一I 7 C
H400型钢腰粱
10 ／ 口600钢
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50t履带式
7起重机
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少自然地面
1001 5 2ln宽、
l 14m深的
f搅拌桩
I挡十墙
直径o 8mL；璺500
问距Im灌注桩
a主体施工阶段削面
b附属1：程施I．阶段削曲
图2施工阶段剖面
Fig．2 Construction sections
5 基坑支护体系施工技术
5．r基坑北侧支护体系
基坑北侧采用泥浆护壁钻孔灌注桩+搅拌桩
暗墩+止水帷幕，灌注桩桩径为lm，间距1．2m，桩
长为16m，桩顶标高为一2．000m，桩顶设钢筋混凝
土冠梁，冠梁截面尺寸为l 000ram×800ram，冠梁配
筋如图3所示。
咖8@200
28虫25主筋
I}：： (、。’l 卜—塑-
图3冠梁配筋示意
Fig．3 Top beam reinforcement
由于施工场地内原有河沟和水塘的影响，使得
土质较软，为控制基坑变形，减小对北侧道路的影
响，同时为减小悬臂结构的尺寸，在基坑内沿支护
排桩设置水泥搅拌桩加固暗墩对被动区土体进行
加固，暗墩的搅拌桩桩径0．7m，桩顶标高为
一3．OOOm，加固深度9m，使用32．5级普通硅酸盐
水泥，掺量14％(266kg／m’)。
为减小降水期间对已有建筑物的影响，在灌注
桩外侧设双排q,700mm．水泥土深层搅拌桩作为止
水帷幕，桩搭接200ram，采用32．5级普通水泥，水
泥浆水灰比为0．5～0．55，水泥掺入比为15％，顶
标高为一2．000m，底标高为一17．000m。
5．2基坑南侧支护体系
在主厂房基础施工阶段，基坑南侧采用10排
Iqb700mm的搅拌桩作为挡土墙，墙宽5．2m，桩间搭
接200ram，桩顶标高一2．500m，桩底标高
一16．500m。挡土墙作为钢结构安装阶段履带式起
重机行驶的临时路基，在钢结构安装完毕后，作为
主电室的地基，从而降低了工程桩的数量，节约了
成本。
5．3基坑东、西两侧支护体系
基坑东、西两侧支护采用单排灌注桩墙+止水
帷幕，在排桩外侧布置单排4，700mm的搅拌桩作为
止水帷幕，桩间搭接200ram。桩顶设钢筋混凝土冠
梁，灌注桩桩径为0．8m，间距1m，桩长为13m，桩顶
标高为一2．000m，冠梁顶标高一1．200m，冠梁截面
为800mm×800mm。
5．4 3个活套基坑支护体系
连退生产线工程3个活套支护采用单排灌注桩
排桩+钢支撑，灌注桩桩径为0．8m，间距1m，桩长
为15．4m，桩顶标高为一6．600m。在桩侧面设置埋
件，埋件上焊接托臂，通过H400型钢将灌注桩连接
起来，使用咖600mm钢管作对撑，这些型钢和钢管
在使用完后可以回收再利用，降低成本。
5．5 电气室等附属建筑基坑支护体系
在电气室等附属建筑基础施工阶段，基坑南侧
支护采用单排灌注桩墙支护结构，桩顶设钢筋混凝
土冠梁，灌注桩桩径为0．8m，间距1m，桩长为13m，
桩顶标高为一2．000m，冠梁顶标高一1．200m，冠梁
截面为800mm×800mm。
6基坑观测
为控制土方开挖及降水过程中引起局部沉降
和位移，事先在连退生产线工程基坑周边及周围建
筑物上设置观测点进行监测。根据规范要求，本工
程监测报警值为：水塔垂直度为0．5‰筒高，建筑物
垂直度为5‰总高度；道路沉降量20ram，桩顶位移
量30mm，变化速率>3mm／d。
本次监测共计13个沉降观测点和19个位移观
测点，在冷轧南一路的南侧布置4个道路沉降观测
点Wl—W4，在冷轧南二路的北侧布置4个道路沉
降观测点W5一W8，在热镀锌工程附属建筑物上布
置5个建筑物观测点Bl～B5，在北侧支护结构的冠
Tl
万方数据
施工技术第41卷
梁上布置5个桩身水平位移观测点x1～x5，在3个
活套支护桩顶上布置9个桩身水平位移观测点X6
～X14，在南侧水泥±搅拌桩挡±墙上布置5个位
移观测点X15～X19。观测采用的仪器型号为NTS
一352全站仪和DS3水准仪。
从4月10 Et降水开始安排专人进行观测，到7
月20日结束，每天上午、下午各观测1次。监测项
目包括：道路的沉降量，建筑物的沉降量和垂直度，
支护结构的位移量。
从支护桩水平位移和地面沉降观测结果来看，
基坑北侧支护桩顶部位移量最大，其中x3点位移
达到33ram，这主要是由于4个柱基础连续开挖造
成的，由于开挖长度约60m，造成冠梁表面出现裂
纹，挡墙位移较大；后来采取间断开挖的方式，隔一
个基础开挖，待两侧基础回填后，再开挖此基础，位
移量明显减少。由于搅拌桩挡土墙的整体性较好，
基坑南侧观测点位移量较小。
由于基坑北侧道路距离基坑较近，在施工双排
止水帷幕时，造成道路路面隆起，最大隆起量为
31 rnm，为避免路面开裂，将双排止水帷幕改为单排
止水帷幕，路面隆起量减小。南侧道路受到搅拌桩
挡土墙施工影响，也有不同程度的隆起，但对路面
没有造成影响。观测数据显示对已有建筑物影响
非常小。
7 结语
1)本工程在基坑被动区设置搅拌桩暗墩，既增
强了土质强度，同时抬高了被动土压力合力点，减
小了悬臂灌注桩的位移，支护结构最大水平位移只
有43mm，保证了周边环境的安全，同时减少了支护
工序，土方开挖便捷，加快了施工进度，实践证明该
方案既安全又经济，取得了较好的社会效益和经济
效益。
2)搅拌桩有一定的挤土作用，在施工时一定注
意对灌注桩的影响，灌注桩要达到一定强度方可施
工周边搅拌桩，同时安排好搅拌桩施工顺序。
参考文献：
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(上接第18页)
差为0．6～11mm，远小于其允许沉降差的最小值
44．5mm，故托换梁本身的差异沉降满足规范要求。
相邻柱允许沉降差计算式为0．0021，z为相邻柱
中心距。由计算结果知，相邻柱的差异沉降也满足
规范要求。
5施工注意事项
1)在原柱上穿孔和凿、锯除承台前，须采用型
钢或其他保护方法支顶上部横梁，待全部施工完毕
后方可拆除。
2)对建筑物的各种地下管线，如水管、煤气管、
电缆等，要加强保护和监测，影响施工的可会同有
关部门协调处理。
3)基坑开挖引起流砂、诵土或坑底隆起失稳
时．应立即停止基坑内降水或挖i，并进行堆载
反压。
4)新、旧混凝土结合要牢固。具体措施如下：
为了让新、旧结构协调作用，新、旧混凝土界面均要
求处理；将旧混凝土表面凿毛，深度宜为10。
20ram，对柱凿毛深度不宜超过10ram；凿毛后用水
清洗干净，在新加结构混凝土浇捣前4h内刷界面处
理剂；凿毛时若发现裂缝等异常情况，应立即采取
临时安全加固措施，并反馈给设计入员。
5)合理选择施工速度和盾构方案，应保证掘进
时地面下沉不超过10ram。
6 结语
随着我国城市地铁建设的不断发展，桩基托换
技术的应用将会越来越多。通过广州地铁6号线工
程桩基托换的成功应用，证明了该技术的可行性与
合理性，值得进行大力推广，为今后此类地铁隧道
施工和基础托换提供参考。
参考文献：
[1] 吕建英．我国地铁工程建筑物基础托换技术综述[J]．施工
技术，2010，39(9)：8．12．
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技术应用实例[J]，施工技术，2005，34(1)：40-42．
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[6] 广州市建筑科学研究院．DBJl5～31—2003建筑地基

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