朱家峰 中國水電第十一工程局 472000

王新然 河南省巖土工程公司 471023

前言

當(dāng)前，我國經(jīng)濟騰飛，城市建設(shè)快速發(fā)展，建筑趨向高層化，地基基礎(chǔ)深度化，深基坑工程應(yīng)運而生，且它常處于建筑物、道路橋梁、地下管線、地鐵隧道或人防工程的密集區(qū)，雖屬臨時性工程，但其技術(shù)復(fù)雜性卻遠甚于永久性的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或上部結(jié)構(gòu)，稍有閃失，不僅危及基坑本身安全，而且會殃及臨近的建構(gòu)筑物、道路橋梁及其他地下設(shè)施，造成不可估量的損失和惡劣的社會影響。

一、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)

基坑支護設(shè)計應(yīng)能確保證基坑工程的安全可靠，保證基坑鄰近地面建筑物、地下管線的安全，保證坑內(nèi)工程樁的安全。在此前提下，力求經(jīng)濟合理，節(jié)省造價，便于主體結(jié)構(gòu)施工，施工工藝應(yīng)簡便可行，工期適合短平快。

支護結(jié)構(gòu)的種類很多，常見的主要有：深層攪拌水泥土擋墻，鋼板樁，鉆孔灌注樁擋墻，土釘墻，逆作拱墻及地下連續(xù)墻等。

二、實例一

1、工程概況

本工程基坑圍護位于上海市盧灣區(qū)R醫(yī)院內(nèi)，北靠科研實驗樓、鍋爐房，南近干部病房樓，西鄰行政辦公樓及六號病房樓，東靠城市主干道。新建建筑為三幢大樓：20層住院中心樓、6層保障中心樓、4層食堂樓及三層地下室?；娱_挖最深約為17.2m。

2、工程地質(zhì)條件：

地層自上而下為：①層填土；②層褐黃色粉質(zhì)粘土；③層灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土；④層灰色淤泥質(zhì)粘土；⑤層灰色粉土。場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)暗浜，場地土類型屬于軟弱場地土，場地地勢基本平坦，無滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。地下水位埋深一般為0.5～1.5m。

3、基坑圍護

基坑支護選用“兩墻合一”地下連續(xù)墻作為圍護墻體并在外側(cè)輔以排樁。根據(jù)周邊環(huán)境不同的保護要求及基坑內(nèi)分區(qū)域開挖深度, 地下連續(xù)墻采用了 A、B、C種不同的槽段形式: A型槽段墻厚800 mm、長50 m, 用于鄰近干部病房樓的基坑?xùn)|南側(cè)圍護墻體;B型槽段墻厚800mm、長25 m, 用于基坑?xùn)|側(cè)城市主干道區(qū)域圍護墻; C型槽段墻厚600 mm、長19.5 m, 用于基坑西、北側(cè)的地下車庫區(qū)域圍護墻體。

支撐系統(tǒng)采用相互正交的十字對撐布置形式, 并通過設(shè)計水泥土攪拌樁及高壓旋噴樁加固措施。水平支撐系統(tǒng)的豎向支承構(gòu)件采用臨時鋼立柱及柱下鉆孔灌注樁組成的立柱樁（立柱插入鉆孔灌注樁中）。立柱樁結(jié)合主體工程樁樁位布置, 盡量利用工程樁作為立柱樁,無法利用工程樁的位置增打樁徑為φ 800mm的鉆孔灌注樁作為立柱樁。鋼格構(gòu)立柱在穿越底板的范圍內(nèi)設(shè)置止水片。

此設(shè)計滿足建設(shè)方的要求，做到了“優(yōu)質(zhì)、高效、安全、低耗、文明”地完成本項目。

三、實例二

1、工程地理位置

本工程位于上海市S醫(yī)院現(xiàn)址內(nèi)，南側(cè)為一期已建外科病房醫(yī)技綜合樓，北側(cè)為一期已建動力輔助樓，西側(cè)為家屬樓，東側(cè)為地鐵主線。

2、工程地質(zhì)情況

施工區(qū)域內(nèi)地層自上而下為：①填土，②粉質(zhì)粘土，③粘質(zhì)粉土，④淤泥質(zhì)粘土，⑤1粉質(zhì)粘土，⑤2砂質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土，⑤3粉質(zhì)粘土，⑥粉質(zhì)粘土，⑦1砂質(zhì)粉土，⑦2粉砂，⑧1-1粘土，⑧1-2粉質(zhì)粘土，⑧2粉砂與粉質(zhì)粘土互層，⑧3粉質(zhì)粘土夾粉砂，⑨1粉細砂，⑨2含礫中粗砂，⑩粉質(zhì)粘土（未鉆穿）。

3、基坑圍護

基坑支護局部選用“兩墻合一”地下連續(xù)墻作為圍護墻體并在外側(cè)輔以排樁, 墻厚800mm、長200 m, 用于鄰近軌道交通線的基坑?xùn)|側(cè)圍護墻體；其余三面采用排樁作為圍護墻體（輔以壓密注漿止水）并在內(nèi)側(cè)加打水泥土攪拌樁、高壓旋噴樁等加固措施。為減少基坑開挖對周邊環(huán)境的影響, 對坑內(nèi)被動區(qū)土體進行三軸水泥土攪拌樁加固。

支撐采用十字對撐形式布置, 并通過設(shè)計水泥土攪拌樁、高壓旋噴樁等加固措施。水平支撐系統(tǒng)的豎向支承構(gòu)件采用臨時鋼立柱及柱下鉆孔灌注樁組成的立柱樁（臨時鋼立柱部分插入鉆孔灌注樁中連接）。立柱樁結(jié)合主體工程樁樁位布置, 盡量利用工程樁作為立柱樁, 無法利用工程樁的位置增打樁徑為φ800mm的鉆孔灌注樁作為立柱樁。

4、治水

采用深井管井降水+重點坡段水泥攪拌樁帷幕側(cè)壁止水并輔以壓密注漿處理。鋼格構(gòu)立柱在穿越底板的范圍內(nèi)設(shè)置止水片。

實例一、實例二所論工程地層相近，周圍環(huán)境相差不多，就設(shè)計而言實例二的設(shè)計更為經(jīng)濟適用。

四、實例三

1、工程概況及周邊環(huán)境

工程位于河南省G市內(nèi)，該項目深基坑工程深5～9.2m，周邊環(huán)境較為復(fù)雜：⑴ 基坑北側(cè)為益民街緊臨基坑，動荷載較大；距基坑上部開挖邊線僅5m左右的距離。⑵ 基坑南側(cè)為隴海路，較為開闊，但動荷載亦較大；⑶ 基坑西側(cè)距基坑3m遠處為七層商住樓，地基深部處理方式及處理深度未知；⑷ 基坑?xùn)|側(cè)緊鄰?fù)┠韭?，上部動荷載大。

2、工程地質(zhì)情況

施工區(qū)域內(nèi)地層自上而下為：①雜填土，②粉質(zhì)粘土，③粘土，④粉質(zhì)粘土。

3、基坑圍護

根據(jù)基坑的規(guī)模、深度、地質(zhì)水文條件、周邊環(huán)境條件和有關(guān)技術(shù)規(guī)定，基坑支護采用噴錨（土釘支護）結(jié)構(gòu)。土釘錨桿設(shè)置水平安放角15°`15°左右，采用梅花布置，鋼筋網(wǎng)采用方格網(wǎng)，規(guī)格為φ6.5＠250×250，噴射混凝土為C20細石砼，厚度80mm，水泥采用32.5水泥，水泥：砂：石為1:2:2，噴射砼內(nèi)粗骨料最大料徑不宜超過15mm，土釘錨桿為Φ16、Φ18螺紋鋼筋，掛網(wǎng)土釘為1Φ12螺紋鋼筋。

由于地區(qū)地質(zhì)條件差異，本設(shè)計根據(jù)自身特點比前兩實例中的設(shè)計更加簡潔、經(jīng)濟。

五、實例四

1、工程概況

本工程位于鄭州市Y學(xué)校院內(nèi)，主樓開挖深度H1=13.57-1≈12.6 m，裙樓及地下車庫開挖深度H2=6.7-1=5.7m。基坑?xùn)|側(cè)為花園路，距離約4.3m（局部約1.3m）；北側(cè)約29.5m處為五層住宅樓及花園大酒店；南側(cè)約13m處為七層家屬樓；西側(cè)為學(xué)校多層住宅和圖書館，裙樓基坑距圖書館7.4m，主樓基坑距圖書館僅為4m。

2、工程地質(zhì)情況

場地屬黃河沖積平原，地勢平坦。地下水分為：①潛水：埋藏在19.5m以上，主要含水層在2m-17m范圍內(nèi)的粉土、粉質(zhì)粘土層中，該土層為弱透水層，綜合滲透系數(shù)可取0.5m/d。②承壓水：埋藏在32m以上，主要含水層在19.5m-32m的粉細砂層中，該砂層透水性強，具有承壓性，綜合滲透系數(shù)可取5m/d。弱泥炭質(zhì)土是兩層的隔水層。

3、基坑圍護

綜合地質(zhì)、水文條件，基坑規(guī)模、深度以及周邊環(huán)境，根據(jù)以往施工經(jīng)驗，本工程選擇噴錨網(wǎng)支護止水技術(shù)+重點坡段樁錨支護、攪拌樁止水帷幕+管井降水技術(shù)相結(jié)合的深基坑綜合支護治水：⑴南北側(cè)：采用噴錨網(wǎng)支護止水；⑵西側(cè)緊鄰圖書館處：地下水位高、開挖范圍內(nèi)主要為敏感性高、易流動、易液化的粉土層，普通錨桿施工會造成水土流失，引起地面沉降，危及樓房安全，支護采用一次性自進式錨桿并設(shè)置一道止水帷幕。裙樓邊坡采用一次性錨管+掛網(wǎng)噴射砼+攪拌樁止水帷幕（深14m）。主樓邊坡采用樁錨支護+攪拌樁止水帷幕（深14m）。施工兩排長預(yù)應(yīng)力一次性錨管，避免錨桿施工中的涌水、涌沙現(xiàn)象。⑶東側(cè)：用一次性錨管+掛網(wǎng)噴射砼支護止水，局部離圍墻較近段在開挖、支護及降水施工前先施工一排斜向注漿微型鋼管樁對圍墻和路邊管網(wǎng)實施注漿軟托換，同時形成一道注漿防滲帷幕，以減小后續(xù)支護施工對其的擾動。⑷在基坑南側(cè)及與圖書館間設(shè)置回灌井，若發(fā)現(xiàn)建筑物發(fā)生不利沉降立即啟用，保持建筑物下水體的原有狀態(tài)，控制降水引起的不利影響。

本方案根據(jù)以往的施工經(jīng)驗，綜合運用各種技術(shù)優(yōu)勢解決了一系列難題并降低了工程造價。

六、結(jié)語

如何采取一種在經(jīng)濟技術(shù)上都合理的支護類型，必須充分考慮場地下水和土層條件、周圍環(huán)境要求、具體開挖深度、工程重要性、工程造價和施工條件、當(dāng)?shù)氐某Ｓ檬┕すに囋O(shè)備以及經(jīng)濟技術(shù)條件以及工程要求并因地制宜地選擇。

[1] 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程（JGJ 120-99）及規(guī)程應(yīng)手冊

[2] 建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范（YB 9258-97）

[3] 建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ 94-94）