在“一带一路”战略实施下，大批建筑企业参与到国际工程项目的建设中。尤其是中东和非洲地区，普遍为沙漠地质条件，如何确保沙漠地区支护体系稳定，基坑变形满足周边环境和地下结构安全施工要求，具有重要的现实意义。结合工程实例，研究总结沙漠地区深基坑支护方案和施工工艺，对于今后类似项目的施工提供有建设性指导建议。

　　 科威特大学城行政楼(ADFA)项目主体结构形式为框架剪力墙，局部区域为钢结构。该建筑地上17层，地下2层，建筑高度74.300m，地下室埋深约13.5m，建筑面积125 242m ^[2]。拟建建筑北侧为另一建筑物深基坑，其余三侧建筑物密集，施工区域狭小。

　　 根据勘察报告，场内地质情况由上而下依次为:(1)0～2m，浅棕色细砂，粉细砂;(2)2～5m，级配较好的细砂，含粉土;(3)5～19m，浅棕色中砂，含粉土，级配良好，密实度好，含黏性颗粒，与盐酸反应强烈;(4)19～25m，略带白色含胶块的砂岩。

　　 勘察场区地下水水位较稳定，相对高程为-18.000m。

　　 基坑支护结构形式选择应综合工程地质与水文地质条件、地下结构设计、基坑平面及开挖深度、周边环境和场地条件、施工季节等影响因素，选型时应考虑空间效应和受力条件的改善，采用有利于支护结构材料受力变形的形式。常用支护方法及适用条件如表1所示。选型程序如图1所示。

　　 科威特大学城行政楼项目属深基坑施工。建筑红线离拟建建筑地下室外墙很近，受施工场地限制，大的放坡开挖或重力式挡土墙、土钉墙方案不能采用。现场为砂质地质，不具备地下连续墙成槽条件，成槽开挖过程中将出现塌槽，无法施工，且成本极大。砂质条件下，排桩施工的成孔过程同样存在困难，塌孔难以避免。

　　 相对于其他方案，H型钢横挡板支护体系具有适应地质条件、施工工期短、成本低的优势，能有效避免上述问题，且回填完成后钢桩可拔出回收，极大地降低了施工成本。其构造如图2所示，受力机理如图3所示。根据该地区地质条件，2～19m土层级配良好，地下水位较低，故采用型钢横挡板围护墙支护形式(见图4)。这种支护结构由工字钢、横挡板、围檩、锚杆形成支护体系。施工时先打设工字钢，然后边挖土边设横挡板，施工结束拔出工字钢，并在安全允许条件下尽可能回收横挡板。横挡板直接承受土压力，由横挡板传递到工字钢桩，再通过围檩传递给拉锚。

　　 1)直接锤击钢桩进入密实砂层困难可先对桩位进行钻孔松土，以利于钢桩锤击进入土层。为保证桩基稳定性，最终开挖高程以下部位仍以锤击方法入土，以免桩基根部土体不密实造成位移变形。

　　 2)锚杆钻孔时遇到松散砂层易塌孔采用膨润土泥浆护壁，增强孔壁稳定性。

　　 3)灌浆时灌浆口不易封闭，灌浆无压力造成锚固端与土体黏结不良采用无压力灌浆，增大孔径，提高锚固端与土体的总黏结力。

　　 (见图5)

　　 钢桩采用H型钢桩，规格为298mm×149mm×5.5mm×8mm，间距为1.35m。根据基坑深度及设计要求，桩身长度为16,14m。选择步履式长螺旋钻机，步履式液压振动打桩机。

　　 1)钻孔根据设计图纸要求，确定桩位置，并清理桩位附近表面障碍物。钻孔时，专人进行测量，控制桩位准确性。

　　 2)打桩打桩开始后至预定深度过程中不得停顿，以免因土壤与桩身紧密接触而造成打设困难。

　　 桩长最长为16m，垂直度偏差控制尤为关键。施工中应加强测量工作，对桩位放样、桩机垂直度校正均须严格控制，发现倾斜及时调整。钢桩打设至最后5m时，应注意阻止其横向移动，若有偏移时，须于打桩时予以校正。打设完成后校核桩心位置、桩身垂直度与斜度偏差均应在规定误差范围内，一般桩位偏差在±3cm，垂直度偏差<0.5%，否则应拔起重打或废桩。

　　 桩间采用横插挡土板形式进行防护。挡土板厚度为42,76mm，其中0～-5.000m标高采用42mm厚土挡板，-5.000m至基坑底标高采用76mm厚挡土板。

　　 H型钢桩施工完成后，进行土方开挖工作。当挖至-2.000,-5.000,-8.000m时，进行挡土板安装，并用木楔固定支撑挡土板，如图6所示。

　　 根据设计要求，锚杆采用直径为20,25,32mm的螺纹钢筋，长度分别为10.0,9.8,9.5m。每3m高度设置1道，共3道，间距同工字钢桩。锚杆端头采用2块8mm厚H200×100×8钢板与锚杆焊接，如图7所示。

　　 1)钻机就位定出锚杆孔位，钻机就位，保证施钻过程中钻机不产生较大晃动，按锚杆设计倾角调整钻杆角度，再适当调整钻机位置，钻头对准所要施工的锚杆孔位，锚杆倾角允许偏差为±1°。

　　 2)成孔锚杆成孔选用螺旋钻孔机，钻孔直径为250mm，钻孔位置纵横向偏差均不大于±50mm;钻孔深度宜超过设计长度300mm;钻进过程中若出现塌孔，则须改为地质回转钻机同时采用膨润土泥浆循环护壁成孔。钻孔后，从孔底部用高压水流进行冲洗，直至回水畅通。

　　 3)锚杆安放安放杆体前，应先安装锚杆对中器，以保证锚杆处于钻孔中心位置。锚杆安放时平顺缓缓推送，严禁上下左右抖动、来回扭转和串动，防止中途卡阻，安装失败。锚杆安放应一次完成，若中途遇阻或无法下放，应拉出扫孔后再下放，不可强行下放。杆体插入孔内深度不小于锚杆长度的95%，杆体安放后不得随意敲击，不得悬挂重物。

　　 4)注浆锚杆注浆液采用K250等级的普通硅酸盐水泥配制，水灰比为0.45～0.5，用灌浆泵进行泵送。将直径32mm的灌浆软管插入井眼，并在正常压力下将水泥浆泵送至钻孔中。灌浆过程应持续进行，直至干净整洁的水泥浆从钻孔自由流出。整个过程要连续，不得中断，并应在初凝前完成。注浆后，在浆体强度未达到设计要求前，锚杆体不得承受外力或由外力引起的锚体移动。

　　 5)锚杆张拉和锁定锚杆灌浆后，养护一段时间，待锚固段强度达到设计强度的70%～80%后方可张拉。锚杆张拉需分级加载，每级加载后，保持稳定5～10min，并记录位移增量，直至加荷至最大试验荷载并观测10min，然后加荷至设计荷载的110%进行锁定。

　　 本工程沿基坑顶边共设置30个观测点，每10m设置1个。由于本工程地质条件及周边条件较复杂、基坑土方开挖过快、基坑边固边堆载过大等均会对支护结构产生影响，造成支护结构失稳，严重时支护产生裂缝甚至破坏。为保证基坑的稳定，除加强对基坑周边的监测外，还须对重大危险源进行分析并制定相应的应急预案。达到预警条件时，采取相应的应急预案，确保基坑、周边的建筑物、施工人员安全。

　　 沙漠地区的地质条件决定了深基坑支护设计选型存在有限性，一些常规深基坑支护方法在此条件下无法应用。型钢横挡板围护墙支护体系可以很好地适应沙漠地区一般深基坑的支护问题。

　　 1)钢桩打入施工时，如果地层较密实不能直接打入时，可先钻孔松土再打入。

　　 2)锚杆钻孔施工时可根据地质条件适当调整钻孔工法，砂土层较密实时可采用螺旋钻，当砂土层较松散、易塌孔时，应改为膨润土泥浆护壁回转钻进。

　　 3)桩间挡土板施工时应坚持开挖1层，及时跟进1层，每层厚度不宜过大，以免发生桩间土垮塌现象。