摘要：该工程地上八层，基础埋深-9.0m，开挖面积16240m2，采用土钉墙+锚索+微型桩的支护方案，6排土钉2排预应力锚索加横梁，施工检测表明：维护结构、周围环境变形量均在设计允许范围内，保证了工程的顺利完成。
关键词：基础工程、支护、监测
一、工程概况
淄博茂业天地项目位于淄博市张店区共青团路与柳泉路交叉口东北角。原有保留建筑地上七层，地下一层，基础埋深-7.2m。接建部分地上八层，地下两层，基础埋深-9.0m,局部-11.9m。基坑平面形状呈L型，开挖范围约145m×112m，场地中部需局部拆除原有建筑和地下一层，深度约为4.0m，基坑开挖深度为自然地坪向下7.5m。基坑南侧、西侧和北侧靠近城市主干道，东侧距医院二层小楼5.5m。基坑重要性等级为一级。
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二、工程地质情况
根据岩土工程勘察报告，基坑开挖深度范围内共分8层，自上而下分布如下：
（1）杂填土（Q4ml）：
分布连续。褐黄色。以建筑垃圾为主，含粘性土及灰渣，松散。层底埋深：1.00~2.50m。
（2）粉质粘土（Q4 al+pl ）：
分布不连续。黄色，可塑。无摇振反应，干强度中等，韧性中等，稍有光泽反应。层底埋深：3.50~4.00m。
（3）粉质粘土（Q4 al+pl ）：
分布不连续。黄色，可塑。无摇振反应，干强度中等，韧性中等，稍有光泽反应。层底埋深：5.50~6.00m。
（4）粉质粘土（Q3al+pl ）：
分布不连续。黄色，可塑。无摇振反应，干强度中等，韧性中等，稍有光泽反应。层底埋深：8.00~8.50m。
（5）粉质粘土（Q3al+pl ）：
分布不连续。黄色，可塑。无摇振反应，干强度中等，韧性中等，稍有光泽反应。层底埋深：12.00~12.50m。
（6）粉质粘土（Q3al+pl ）：
分布不连续。黄色，可塑。无摇振反应，干强度中等，韧性中等，稍有光泽反应。层底埋深：15.00~16.00m。
（7）粉质粘土（Q3al+pl ）：
分布不连续。黄色，可塑。无摇振反应，干强度中等，韧性中等，稍有光泽反应。层底埋深：18.00~19.0m。
（8）粉质粘土（Q3al+pl ）：
分布不连续。黄色，可塑。无摇振反应，干强度中等，韧性中等，稍有光泽反应。层底埋深：30.00~31.00m。
三、基坑支护方案
（1）综合考虑基坑开挖深度、周边环境及地质条件，采用土钉墙+锚索+微型桩的支护方案。在自然地面设一排微型钢管桩，直径150mm，桩间距1.0，桩长12.0m。桩顶设置通长钢筋砼冠梁。基坑向外放坡4.0m，水平土钉6排（按基坑深度11.0m考虑），其中第2、4排为预应力锚索，水平腰梁两道。土钉和锚杆长度初步确定为6~12米，水平间距0.8~1.2米。
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（2）土钉杆体材料均采用Ф22、Ф25、Ф28（HRB400）或Ф48钢管，注浆压力为0.3～0.5MPa，水泥强度为32.5MPa，水灰比为0.5～0.7，土钉确保与面层钢筋有效连接；坡顶喷面宽度大于2.0m，每隔1.5m砸入1Φ16用以挂网；土钉墙面层钢筋网采用φ6@200×200，支护桩外侧采用挂钢筋网φ6@250x250，喷面砼强度等级为C20，喷面厚度为80mm。
（3）复合土钉墙锚索采用1（2）根Ф15.2钢绞线（1860级），锚索端部在水平方向上采用腰梁连接（一根14#槽钢），并施加预张拉力30KN/50KN；桩锚方案的锚索采用1（2）根Ф15.2钢绞线（1860级），锚索端部在水平方向上采用腰梁连接（2根14#槽钢），并施加预张拉力120KN/100KN；
（4）土钉在坡面上梅花形布置，土方开挖与土钉施工密切配合，土方分层开挖，每层开挖深度为土钉位置以下0.3m，严禁超挖。
四、基坑支护施工
1、钢管支护桩施工工艺：（工艺流程）
平整场地-注浆钢管制作焊接-测量放线-孔距定位-机械开挖循环集水坑、水沟和水坑-钻孔机就位钻孔（每2m接钻杆一次）-清洗钻孔-注浆机安装-安装下放钢管-安装注浆管-拌制水泥浆-注水泥浆-多次补浆直至上口翻浆。
（1）平整场地；根据设计要求放出基坑边线及定出桩位，在确定地下无障碍物时开挖泥浆坑放水准备；安装钻机进行成孔作业；待施工完毕后泥浆排至基坑内部沉淀池，土方开挖时同步外运至施工区域外。
（2）注浆钢管制作焊接：根据施工方案要求的深度进行下料，对于超过6m的进行加强焊接。
（3）测量放线：根据设计要求的间距、排距、标高进行测量放线。
（4）孔距定位：根据设计的孔洞直径、间距、排距在地下进行定位；
（5）微型桩定位：确定桩位，在成孔位置上安装钻孔机底盘，采用长度1m，6根直径20钢筋地锚固定，确保其稳定。
（6）就位钻孔：将钻孔机安放在指定位置，安放水平，水管与钻杆接在一起，启动并慢慢钻进；每进深2m,接一次钻杆，至到设计深度。
（7）钻孔：钻孔前按设计方案要求将钢管接长，搭接部位采用对焊，并在四周帮条搭接焊，搭接焊主筋采用3块50mmx150mmx4mm钢板，焊缝应饱满，并检查钢管的垂直度，施焊前试焊；钢管下部1.0m范围钻出浆口，直径10~20mm，间距300mm，出浆孔呈梅花型交错布置。
（8）清孔：注水泥浆前，对桩孔清孔，使孔内泥浆全部排出，孔底沉渣厚度不大50mm；
（9）注浆机安装：安装注浆机，接入电源，把拌制的水泥浆放入6mm钢板焊接制成的1m*1m*1m灰槽内，由注浆机注浆。
（10）安装下放钢管：待孔清洗后及时在孔内安装预先制作好的钢管，钢管露出地面200mm。便于接入注浆管
（11）安装注浆管：要及时进行注浆，注浆管由注浆机接入,下至注浆孔的底部。
（12）拌制水泥浆：水泥浆采用专用机械进行拌制，水灰比控制在0.5～0.7之间，把拌制的水泥浆放注浆灰槽。
（13）注水泥浆：注浆压力为0.2~0.5Mpa，水灰比为0.5～0.7之间，注浆后暂不拔管，直至水泥浆从管外流出为止，拔出注浆管，密封钢管端部，加压数分钟，待水泥浆再次从钢管外流出为止。
（14）多次补将注浆：若一次注浆难以得到冲盈系数要求，需要多次间隙补浆，直至孔口翻浆为止。
（15）微型桩施工中，应仔细测量孔深、钢管长度及注浆管长度，避免出现假桩断桩现象。
（16）严格控制桩顶桩底标高。钢管上口焊接一根Ф20长0.5m钢筋，避免钢管下落。
（17）微型桩桩径150㎜，内置钢管为114mm×3.5mm钢管。注浆钢管下部1米范围为内每隔30㎝梅花型布设出浆孔，出浆孔直径10mm。
（18）桩位偏差不得大于50㎜，桩径偏差不得大于4%，垂直度不超过1%。
2、土钉墙施工
钻孔与锚杆制作-清孔-安放锚杆-注浆-挂钢丝网-喷射砼-锚杆锁定及施加预应力
（1）钻孔与锚杆制作
①钻孔时要保证位置正确（上下左右及角度），防止高低参差不齐和互相交错。
②钻进时要比设计深度多钻进100～200mm，以防止孔深不够。
③锚杆应由专人制作，接长应采用对焊或帮条焊；为使锚杆置于钻孔的中心，应在锚杆上每隔1500mm设置定位器一个；钻孔完毕后应立即安插锚杆以防塌孔。
（2）注浆
①灌浆是土层锚杆及土钉施工中的一道关键工艺，必须认真进行，并作好记录。灌浆材料采用纯水泥浆，水泥采用P.O42.5#（普硅），水灰比为0.5～0.7左右。水泥浆液试块的抗压强度应大于25MPa，塑性流动时间应在22s以下，可用时间应为30～60min；整个灌浆过程应在5min内结束。
②灌浆压力不低于0.3MPa，亦不宜大于2MPa；采用封闭式压力灌浆，可有效提高锚杆抗拔力（20%左右）。
③灌浆管在使用前应检查有无破裂和堵塞，接口处要牢固，防止注浆压力加大时开裂跑浆；注浆管应随锚杆同时插入。干成孔时在灌浆前封闭孔口，湿成孔时在灌浆过程中在孔口出浆时再封闭孔口。
④注浆前要用水引路，湿润输浆管道；灌浆后要及时清洗输浆管道、输浆设备；灌浆后自然养护不少于7d，在灌浆体硬化之前，不能承受外力引起的锚杆移动。
（3）喷射砼
①喷射砼前，面层内的钢筋网片牢固固定在边坡壁上并符合规定的保护层厚度要求。钢筋网片插入的钢筋固定，在砼喷射避免移动。
②钢筋网片绑扎而成，网格允许偏差10mm；钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于一个网格的边长或200mm。
③喷射砼的配合比通过试验确定，粗集料最大粒径不大于12mm；喷射砼作业，先对操作人员培训保证喷射砼的水灰比和质量能达到要求；喷射砼前，对机械设备、风、水和电路进行全面检查及试运转；喷射顺序自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.8～1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，为保证喷射砼厚度达到规定值，在边壁上垂直插入短钢筋作为标志。
④在喷射砼初凝2h后进行下一道工序，喷水养护5～7d。
⑤注浆达到设计强度后施加锚索预应力张拉锁固。
五、基坑开挖预警措施
在开挖过程中，基坑顶部的侧向位移与当时的开挖深度之比，如超过3‰~5‰数值时，要密切观察并及时对支护采取加固措施。当发现基坑顶位移超标，地面裂缝较大时，土钉墙部分应采用加密土钉或打预应力土钉的方法解决，桩锚支护部分采用补打锚杆的方法补救，严防事态扩大。
基础工程施工过程中，经持续边坡监测，坡顶最大位移值10mm，无局部塌陷发生。证明微型钢管桩预应力锚杆土钉墙的复合土钉墙支护能有效控制坡顶变形，边坡安全稳定。
六、 结束语
该工程采用土钉墙+锚索+微型桩支护体系经过近半年监测，边坡安全稳定；与其他方案相比，节约造价约30%左右。因此复合土钉墙边坡支护体系在技术、安全、经济上的效果都占有明显的优势，深基坑支护方面有很大的应用空间。