1.基坑護壁工程的主要目的，一是保護緊鄰的核醫學樓和外科樓建筑物安全；二是給主體工程施工提供相應的交通通道；三是確保主體工程地面以下工程的正常施工。
2 基坑護壁加固工程設計
2.1 基礎資料
2.1.1 地層概況
根據鉆探揭露，場地內各地層的物理力學特征描述如下：
1） 人工填土層（Qml）
雜填土：地表為砼面，內含碎石、磚塊等建筑垃圾，略經壓實，層厚0.3~1.8m。
2） 埋藏植物層（Qpd）
灰色，灰褐色，含少量植物根須，局部呈流塑狀態，層厚0.4~1.8m。
3） 第四紀沖洪積層（Qal+pl）
a 粉質粘土：含30~40%的石英砂，稍濕~濕，可~硬塑狀態，層厚1.0~3.8m。
b 粘土：灰白色，含35~50%的石英質礫砂，最大粒徑100mm，可~硬塑狀態，層厚0.8~2.1m。
4） 第四紀坡殘積層（Qdl+el）
粘土：褐紅色，局部含鐵錳質結核，稍濕，硬塑，層厚0.9~3.2m。5）第四紀殘積層（Qel）
粘土：褐紅色，褐黃色，灰綠色，由花崗片麻巖風化殘積而成，濕，可塑，局部呈軟塑狀態，層厚10.6~15.7m。
2.1.2 水文地質概況?
根據勘察報告，地質方面建議采用地基砂礫石滲透系數K=15 m/d（1.736×10-4m/s）；豐水期穩定地下水位埋深4 m，枯水期降低1.5～2 m，參照成都市區雨季地下水位特征，結合工程具體位置取-4 m；基巖頂板（相對隔水層）埋深據鉆孔揭露巖石埋置深度距地面27 m；含水層厚度H為23 m。
2.2 設計采用參數基礎加固工程
2.2.1 基坑護壁?
超載：采用10 kN/m2；地面標高：采用平均標高499.2 m；上部軟土層符合平均厚度5.9 m。采用的土層力學參數見表1。 2.2.2 降水井?
滲透系數K=15 m/d（1.736×10-4/s）；?
含水層厚度H=23 m。?
為保證基坑水位降低滿足基礎筏板施工及護壁人工挖孔樁要求，在基礎底面以下1 m，取水位降低值S=6.6 m；
式中?F為基坑的平面面積；X0為降水井影響半徑。
2.3 設計原則、方法及主要成果
2.3.1 設計原則?
確保基坑工程施工不危及核醫學樓和外科大樓，并保證進入外科大樓的便道不受影響；
充分利用給定建筑紅線內的空間進行布置；?
在技術可行、安全可靠的前提下，盡量經濟；?
工程布置考慮抽排水有效條件下施工和運行。?
按業主意見：護壁工程布置不考慮地下障礙物影響；暫不考慮施工場地布置影響。?
2.3.2 設計方法
(1)基坑護壁工程。
采用庫倫土壓力公式法進行了多種土層的土壓力計算；
穩定部分：進行極限平衡條件下的抗傾覆穩定，核算滿足臨時工程穩定，安全系數≥1.2；
結構分析部分：按懸臂法計算樁的內力；?
配筋計算：因受力方向單一，故按圓形截面鋼筋混凝土結構計算，以當量矩形截面配筋進行核算；?
錨桿設計：根據每根錨桿承受的土體作用力（抗拔力），按照灌漿錨桿確定抗拔長度，安全系數控制為≥1.4～1.5；
(2)基坑降水。
按無壓完整井環形井點系統計算。?
2.3.3 人工挖孔樁加放坡開挖、掛網抹水泥沙漿方案
(1)人工挖孔樁部分柱子加固
該方案布置了三類樁，設計樁距均為2.5 m，根據實際情況可進行適當調整樁徑：一類樁、二類樁為1.1 m；三類樁為1 m，樁護壁層厚度0.1 m；樁長：由樁頂高程-1.4 m算起，一類樁長12.8 m，二類樁長12.45 m，三類樁長9.5 m；樁的數量：一類樁30根，二類樁48根，三類樁11根，共計89根。為節省工程投資，樁頂高程以上1 m布置磚砌體擋墻。為使各樁形成整體受力，布置0.7 m×0.5 m的地圈梁，梁面高程-1.4 m，梁底高程-1.9 m(未包括梁底墊層厚0.1 m)。樁間護壁方式根據地質條件分為3種情況，即較好，較差，差。針對不同情況確定不同的處理方式：較好部位多數在砂卵石層區，抹厚3～5 cm M15水泥砂漿；較差部位多數在軟土層區，采用掛鋼筋網，抹平均厚度5 cm M15水泥砂漿。鋼筋網加強筋為φ12@1 250×1 250，分布筋為φ6@250×250；差的部位或局部垮塌部位可能發生在軟土層區和砂卵石區松軟濕潤甚至有滲水的部位，對其進行局部砌磚保護或插入鋼筋立模現澆混凝土。
為了減少坑壁土體內部的積水和含水量，在兩樁護壁處埋設φ25塑料排水短管，一般1～2根，根據實際情況可作增減。護壁頂部地面設置排水溝，溝旁一定范圍的地面抹M10水泥砂漿，以利地面排水。
為保證施工安全，護壁頂部設置欄桿，材料可用φ25鋼筋或φ40鋼管架設；
(2)放坡開挖掛網抹水泥砂漿護面部分。
掛網抹水泥砂漿護面工程需與基坑開挖同時進行。為保證坡度滿足設計要求，保證平整度，在靠近設計邊坡附近，應停止使用大型機械開挖，采用人工挖鏟，以免擾動邊坡土體。掛網可以采用制作好的成品“電焊網巴”，其規格為φ1.8@25，為了先鋪好“電焊網巴”，在網外面布置φ12鋼筋，間距@500×500～1 000×1 000，將鋼筋與“電焊網巴”焊牢或綁牢，在鋼筋交叉處設置φ12～16插筋，插入坡面內深度一般為0.5～1.2 m，如遇卵石打不進時，可以適當調整打入位置，然后抹平均厚度為5～10 cm M15水泥砂漿，砂漿應蓋住“電焊網巴”和固定鋼筋，不使其外露。柱加固對個別可能發生局部垮塌的部位，根據情況可用砌磚保護或立模現澆混凝土保護。為保證排除坑壁土體中的集水或滲透水，布置φ25塑料排水短管，伸入土體0.1～0.5 m左右，縱橫間距一般為2～3 m，個別部位可以增設排水管。
坡頂與人工挖孔樁區段一樣，也要布置排水溝，并在地面一定范圍抹水泥砂漿。安全欄桿設置位置距坡頂邊緣的距離應在0.5～1 m左右，以免欄桿受力后引起坡頂垮塌；
(3)降水井的布置和排水。
降水井深度為22.5 m，其中沉淀管長2.5 m，過濾管長5 m，經計算共設13口水井。在外科樓側，布置1號、2號降水井，降水井緊靠護壁樁，距離0.5～1 m；在西側布置3號、4號、5號降水井，降水井距開挖坡口線0.5～1 m；在核醫學樓外側布置6號、7號、8號降水井，其中7號、8號降水井經對已建核醫學樓的基礎情況以及地下管網情況詳細分析后同業主一道最終確定位置；電信路側布置9號、10號、11號、12號降水井，該井距坡口0.5～1 m；南面布置13號井。
地面排水采用沿四周明溝和管線排水方式，根據業主指定的排水口，設6口沉沙池。
3 施工
3.1 降水井施工
施工工序：①放井位；②人工挖深坑埋護井圈；③機械鑿井至設計標高；④下預制井管；⑤填反濾料封孔口；⑥活塞洗井；⑦空壓洗井；⑧試抽水。
排水系統共建了7個沉沙池及兩口臨時沉沙池，其中2號及7號沉沙池用磚砌明溝將水排向出水口。
3.2 人工挖孔
主要工序為：①挖孔；②支模；③校中；④編扎護壁鋼筋；⑤澆筑護壁混凝土；⑥拆模，再挖下一節直至設計孔深；⑦鋼筋制作；⑧樁芯混凝土澆筑。
3.3 樁間護壁?
樁間護壁采用鋪設電焊網巴，施工工序為：①清挖到位；②鋪網；③焊接鋼筋；④初抹水泥砂漿；⑤二次補抹。砂卵石層鋪網前，增加潑灑純水泥漿。
3.4 噴錨施工
(1)土層邊坡施工工序為：①清坡到位；②錨桿施工；③鋼筋鋪設；④噴射混凝土；⑤灌漿；
(2)砂卵石邊坡施工工序為：①清坡到位；②鋪設、焊接護坡鋼筋；③初噴混凝土；④錨桿施工；⑤加焊錨桿連接鋼筋；⑥二次噴射混凝土；⑦灌漿。
4 施工中遇到的幾個特殊情況的處理
4.1 障礙物?
由于該施工場地為原老外科大樓，地表混凝土、老基礎、化糞池、檢查井、污水管等障礙物遍布，據統計，全場最終完成的95根樁均遇有障礙，其中75號樁遇原外科大樓護壁混凝土，破障時間達24 d。
4.2 地表水
除49～52號樁無地表滲水影響外，其余樁孔1～5 m的開挖均在水中作業，明排下挖，作業難度非常大，施工效率極低，其中P4號等19根樁開挖時，用3臺污水泵同時抽排，孔內水位無明顯下降。
4.3 交叉施工?
場內有3家施工單位，施工中交叉影響大，如77號樁，處于電梯間施工的排水通道上，使該樁施工工期受到嚴重影響。
4.4 特殊情況處理
上述3種特殊情況中，最主要的影響是地表水。該工程中的地表水具有來源不明、流量大小不一、隨時變化起伏等特點。該工程中的地表水對人工挖孔樁施工及護坡設計方案提出了挑戰，本工程及時采用了以下方法進行彌補：
(1)明泵排水。對于滲水量較小的孔采用污水泵井內明抽，邊抽邊挖，采用此法很見成效；
(2)井內堵水。對于有小股集中流水、斷管流水，采用明排無法排干的，改為在井內采用水泥摻加水玻璃速凝劑、黃泥口袋、破布堵縫等方式堵截水源，待滲漏水量相對較小后再用水泵進行井內排水；
(3)井外堵截。對于大股集中流水、水壓高、井內無法堵截的，采用染色劑、探槽查找水源，井外開槽灌混凝土堵水；
(4)集水疏導。對于水源情況復雜、無法確定水源方向的樁孔，采用機械開挖集水坑，集中抽排的辦法處理；
(5)表面降水井。對于水源情況復雜，而場地又無挖集水坑條件時，采用打淺層降水井，專門抽排地表水的方法處理。
很多孔是綜合利用上述各種辦法方取得成功。?
4.5 調整設計方案
(1)與二期工程接觸段及4、5軸間邊坡由于大量地表水滲漏，加之土建施工削坡超挖，邊坡過陡、機械沖擊等原因造成了局部垮塌。根據現場情況，及時將原掛網抹護邊坡調整為錨噴支護；
(2)對于樁間土體流失造成空洞的情況采用清土至穩定土體，澆筑鋼筋混凝土承重拱梁，上部做成磚砌擋墻，并將空洞回填砂石反濾料；
(3)飽和松散的坡面土體采用人工清除松散土，回填反濾砂石料、覆蓋土工布，再鋪鋼筋網的辦法處理；
(4)對于上部松散土，水量又較大的區段，采用支模現澆混凝土的辦法進行護坡和堵水。
5 工程評價
5.1 工期
在工地情況復雜多變，地下障礙物遍布，地表水處理困難重重，交叉施工干擾較大的情況下，業主及監理方同施工單位一道，共同努力，克服了重重困難。該工程比計劃工期提前完成并一次性通過驗收。
5.2 質量
該工程的主要目的是保證主體工程順利施工。主體工程已完成至±0.00高程以上，基坑處理工程已順利完成使命，在主體工程施工時未產生任何負面影響。
5.3 安全
在人工挖孔樁施工中，地表水是對施工安全的最大威脅。由于采取了抽、引、堵、截一系列措施并進行科學管理，加之對護壁圈混凝土施工的嚴格把關，從而取得了該工程在保證質量、工期的前提下，未出現任何人身傷、亡事故。
5.4 方案調整?
在工況條件改變后，對施工方案及時地進行了調整。該工程的運行證明方案調整是科學合理的。?
5.5 降水工程?
從護壁工程開始至主體工程施工降水證明，該工程降水井的數量及布置滿足了工程要求。
6 深基坑支護與施工的幾點體會
(1)必須制定一套完整的護壁方案。
一套完整的護壁方案設計是至關重要的。該工程的邊界條件在選定方案的實施中，地表水及障礙物，特別是地表水的影響極大，若不是及時進行了方案調整，將使該方案完全失敗。由此可見，一套完整的護壁方案是設計方案成功實施的前提；
(2)大膽采用倒推設計法。
該工程由于地表水的影響，邊界條件異常惡劣，根據以往經驗，我們大膽采用了倒推設計法，將對比方案選定幾個，反推其邊界條件，選擇最安全者實施。在實施過程中盡力保證設計要求的邊界條件，最終滿足了工況運行要求；
(3)與業主緊密配合，加強施工管理。
管理是第一生產力，在該工程中體現得極為明顯，由于該工程情況較以往類似工程變化較大，施工的思想壓力特別大，一旦管理不好，一則質量難以保證，二則易出事故。施工單位嚴格按質量體系文件要求進行每一步工作，對每一步工作事前都進行了詳細的計劃，從而做到了忙而不亂。
