随着城市建设的发展需要,高层建筑、地铁工程、市政工程以及地下空间开发规模日益增大,近些年来,基坑工程发展迅速,基坑深度上也在增大。桩锚支护结构也以其工程适应性强,造价合理等优势作为一种重要的支护结构体系被广泛应用。对某地市的两个深基坑开挖后的施工情况进行分析,在相似的地理环境下一个设置高压旋喷桩帷幕,另一个未设,对比分析帷幕在深基坑桩锚支护结构中的作用,最后进行了总结。 

  目前,在国内大部分城市化建设省区,该施工技术已非常成熟地应用于各种工程建设领域中。当地基土质较好、基坑开挖深度较浅时,设计为施工方便,受力简单的的悬臂式支护结构,即不加预应力销杆;对于地基土质较差、基坑开挖深度较深的基坑支护,为保证经济合理,基坑边坡支护安全,则多釆用单层或多层多支点的预应力错杆支护结构。在这种深基坑的支护施工中如果没有设置帷幕,对降水的防治就没有那么好,但是也有一些地方设置帷幕和不设置没有太大区别,本文结合实例对帷幕在深基坑桩锚支护结构中的作用进行分析。 
 
  一、桩锚支护结构 
 
  桩锚支护结构作为常用的一种基坑支护形式,国内外学者都进行了深入的研究。支护桩和描杆作为桩锚支护结构的核心结构,不可避免地成为研究主要对象。在桩锚支护结构中帷幕的设置也是比较常见的,尤其是在深基坑的施工中较为普遍,我们结合实例下介绍。
 
  二、工程概况 
 
  本工程主要分两个,由甲、乙分别代替,该工程位于某城市的城区,二者在地理位置上相差仅五百米,甲、乙深基坑都运用了上部土钉墙,下部桩锚的支护结构,为了看出帷幕的作用,其中甲工程是设置了帷幕的,而乙工程的基坑则未设置,这样就可以看出帷幕的主要作用了,对于两个工程的详细情况请见表1。 
 
  三、场地岩土工程条件 
 
  甲、乙两个基坑的场地均属黄河冲积平原的比较泛滥平原区,地貌单一。两个场地的岩土工程勘察单位不同,在对土性的描述上有一定区别。 
 
  3.1 甲基坑场地岩土工程条件 
 
  第 1 层:杂填土,层底埋深 0.7~1.0 m,层厚 0.7~1.0 m. 
 
  第 2 层:粉土,层底埋深 3.8~4.2 m,层厚 2.8~3.3 m. 
 
  第 3 层:粉土夹粉质粘土,层底埋深 6.5~7.9 m,层厚 2.5~4.1 m. 
 
  第 4 层:粉土夹粉质粘土,层底埋深 10.2~11.5 m,层厚 2.5~5.0 m. 
 
  第 5 层:粉质粘土夹粉土,层底埋深 13.7~15.6 m,层厚 2.5~5.1 m. 
 
  第 6 层:粉砂,层底埋深 16.3~18.0 m,层厚 1.4~4.0 m. 
 
  第 7 层:细砂,层底埋深25.6~33.5 m,层厚9.9~16.3 m. 
 
  第 8 层:粉质粘土夹粉土,层底埋深33.5~36.0 m,层厚2.0~7.7 m. 
 
  地下水主要赋存于约 33 m 以浅粉土、粉质粘土、粉砂、细砂层中,13.7~15.6 m以浅的粉土、粉质粘土层为第一大含水层,属于潜水弱透水层;以下33.0 m 左右深度范围内的粉砂、细砂层为第二大含水层,属于微承压透水层.稳定水位在自然地面下7.5
m 左右。 
 
  3.2 乙基坑场地岩土工程条件 
 
  第 1 层:杂填土,层底埋深0.3~0.9 m,层厚0.3~0.9 m. 
 
  第 2 层:粉土,层底埋深0.7~2.7 m,层厚0.7~2.2 m. 
 
  第 3 层:粉砂,层底埋深3.8~5.7 m,层厚2.1~5.0 m. 
 
  第 4 层:粉质粘土,层底埋深4.7~7.0 m,层厚0.7~2.0 m. 
 
  第 5 层:粉土,层底埋深6.7~8.5 m,层厚0.6~2.5 m. 
 
  第 6 层:粉土,层底埋深8.4~10.2 m,层厚1.1~2.5 m. 
 
  第 7 层:粉质粘土,层底埋深13.3~15.0 m,层厚3.0~4.7 m. 
 
  第 7-1 层:粉土,层底埋深10.5~12.6 m,层厚0.5~2.1 m. 
 
  第 8 层:粉土,层底埋深15.1~17.6 m,层厚1.0~3.1 m. 
 
  第 9 层:粉砂,层底埋深23.0~27.2 m,层厚7.4~12.0 m. 
 
  含水层主要为32 m 以上得粉土及粉砂、细砂层,场地内15.1~17.6 m 以上地下水为第四系潜水,15.1~17.6 m到28.0~32.0 m 为第四系承压水. 地下水位埋深 10.0~11.78 m 之间.从以上可以看出:两个基坑在约13 m 至15 m 部位均为粉质黏土层,且
厚度较大,位于地下水位以下。 
 
  四、施工情况介绍 
 
  两个基坑的支护结构见图 1、图 2. 其中甲基坑的南、北、西三侧采用图 1 支护结构,乙基坑的四周均采用了图2 支护结构 . 
 
  4.1 甲基坑施工情况概况 
 
  第 2 排锚索及以上、第 4 排锚索及以下锚索和桩间土处理施工过程中,除局部含水量较大,个别锚索孔有泥砂流出,绝大部分均正常.第3 排锚索施工较为困难,基坑四周土体含水量大,西侧边坡相对严重些,土方一开挖,马上就有水从侧壁渗出,但由于
桩间土提前用高压旋喷桩进行了加固处理,基本没有出现从基坑侧壁流泥砂现象.但锚索施工困难,泥砂从锚索孔流出,造成地面有一定沉降,基坑内象一个大泥浆坑,见图3.支护结构完成后,整个坡面继续有水渗出,很多锚索位置有清水流出,见图4。整个施
工过程没有出现桩间土坍塌现象.基坑开挖和支护结构施工结束,基坑附近路面没有出现明显裂缝,仅在锚索端部的地表位置有细小的裂缝出现。 
 
  4.2 乙基坑施工情况概况   第3 排锚索及以上锚索和桩间土处理施工过程中,锚索施工基本正常,仅桩间土经常出现小范围的坍塌情况,及时采取填充砖块、混凝土块并编网喷射混凝土方法进行了处理。第3 排锚索以下的桩间土处理相对困难,特别是基
坑的东南角,土方一开挖,大量的泥砂从桩间流出,地面出现明显的沉陷和裂缝,且发展很快。若继续发展,可能会造成严重的后果,只能马上回填土方。经过多天的研究,采取分层分段的高度和长度减小,开挖后立即向桩间填塞稻草等,然后施工钢筋混凝
土面层,原来计划一层开挖和支护的高度,现在只能分多层,且坡顶继续变形。支护结构完成后,再重新对坡顶道路进行注浆加固和重新铺设路面。 
 
  4.3 两个基坑施工情况分析 
 
  两个基坑均是在 13 m 左右的粉质粘土层上部出现了土体含水量大,甚至有明水流出的现象,可以判断为:粉质粘土层为相对隔水层,上部水向下渗透缓慢,基坑开挖后,水向基坑一侧水平流动,从而造成该部位支护结构施工困难,有水从侧壁渗出。从
施工过程和基坑完成后的情况看,甲基坑在该部位的水量和范围要大于乙基坑,可能是甲基坑附近市政管道漏水的原因,但由于甲基坑设置了高压旋喷桩帷幕,没有出现桩间土坍塌现象的发生,也没有对周围环境造成破坏。乙基坑由于没有设置任何帷幕,虽
然支护结构整体安全,但局部大量的桩间土流失造成坡顶路面破坏,影响工程进度,社会影响较大。 
 
  五、对深基坑桩锚支护结构中帷幕作用的总结 
 
  1)桩锚支护结构中的帷幕,不能单纯理解为绝对的止水作用,即基坑内降水,基坑外水位不下降或很少下降. 设置帷幕后,可以很好的防止桩间土大量脱落和桩间流泥砂,从而很好的减小支护结构和环境的变形。 
 
  2)在设置帷幕的桩锚支护结构中,若帷幕内外形成了水头差,锚索成孔时会造成流泥砂现象,从而造成支护结构和周围环境的变形。 
 
  3)在桩锚支护结构中,土体含水量越大,锚索成孔过程对土体扰动就越明显,支护结构和环境变形就越大。 
 
  4)在桩锚支护结构中,桩间土的处理也非常重要,在支护结构设计中应重视。 
 
  5)在支护结构设计中,应考虑附近市政管网漏水的可能性。 
 
  6)基坑开挖深度范围内有隔水层的深基坑,在支护结构设计中,要充分考虑隔水层对基坑支护结构施工的影响。 
 
  结论 
 
  综上所述某些深基坑,设置帷幕是相对必要的,因为这可以在一定程度上对支护结构有一定的保护作用,这样也能更好的保证工程施工的质量,帷幕也不仅仅可以起到防水的功能,还可以防止柱间土的滑落等等,所以在对支护结构进行施工时,如果地质
条件较为不好,含水量较大的情况下,尽可能的设置帷幕,对工程起到一定的作用。 
 
  参考文献: 
 
  [1]建筑基坑支护技术规程[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2012. 
  [2]建筑基坑工程监测技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2009. 
  [3]建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.