潘育謀

摘 要：本文主要針對砂土地區(qū)深基坑工程的設(shè)計展開了探討，通過結(jié)合具體的工程實例，對基坑周邊環(huán)境作了簡要的概述，詳細介紹了深基坑工程的設(shè)計過程，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)與計算值作了系統(tǒng)比較，以期能為有關(guān)方面的需要提供有益的參考借鑒。

關(guān)鍵詞：砂土地區(qū)；深基坑；圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計

隨著現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進，城市用地越來越緊張，因而出現(xiàn)了大量的大、高、深工程，這些工程的建設(shè)對周邊環(huán)境或多或少會產(chǎn)生影響，帶來了新的矛盾。而深基坑施工是建設(shè)工程中經(jīng)常進行的項目，但是在周邊環(huán)境復(fù)雜的情況下，深基坑的施工容易引起一系列的問題，如建筑物的沉降、對管線的破壞，因此，深基坑施工時，一定要精心策劃，對施工過程進行科學有效的管理，保護好周邊環(huán)境。

1 工程簡介

工程總占地面積有12371m2，包含1幢24層辦公樓、1幢20層酒店和商業(yè)裙樓，地下共3層，地下1層為商鋪、辦公用房及設(shè)備，地下2、3層作為配套的設(shè)備用房也是停車庫。地下主要部分構(gòu)造采取了鉆孔灌注樁樁基加大底板的方式。工程場地特色有：場地雜填土厚度較大，成分較為復(fù)雜，大部分為碎磚、混凝土碎塊等建筑垃圾。

2 場地特征及周邊環(huán)境

2.1 場地特征

該工程場地內(nèi)淤泥質(zhì)粉土分布較為廣泛， 僅在局部地段缺失， 是淤泥、沖積的產(chǎn)物。厚度0.90 ～3.40 m ， 平均1.68m。灰色、灰黑色，由黏土礦物、砂組成，二者分布不均勻。砂粒成分為石英，大小不一，局部有較集中現(xiàn)象， 以團快狀、條帶狀、透缽狀產(chǎn)生， 局部可見貝殼或碎片， 不均性明顯，局部可塑。

2.2 周邊環(huán)境

本工程周邊臨近多層、高層建筑物，道路管線較多，環(huán)境保護要求較高。

（1）東側(cè)某路寬27m，人行道距基地紅線最近12m，路對面為2～5層某樂園，距基地紅線最近45m。

（2）北側(cè)某路寬12m，人行道最近距基地紅線3.9m，路對面為25層新建高層，房屋最近距基地紅線26m。

（3）西側(cè)為3幢6層房屋及幼兒園，房屋最近距基地紅線5.5m、距地下室結(jié)構(gòu)外墻約13m，幼兒園最近距基地紅線28.6m。

（4）南側(cè)為1幢6層及1幢7層多層房屋，房屋最近距基地紅線7m、距地下室結(jié)構(gòu)外墻約22m。

在本基地內(nèi)東側(cè)沿某路建有施工臨時房屋，房屋最近距地下室結(jié)構(gòu)外墻3m；東北角建有2層售樓處，最近距地下室結(jié)構(gòu)外墻2.0m。

3 基坑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.1 方案優(yōu)選

本工程基坑開挖深度較深，基坑開挖面積大，為一級基坑。工程位于中心城區(qū)，周邊道路下的地下管線種類繁多、民居密集，是一項復(fù)雜的、帶有風險性的深基坑圍護工程，必須從多方面進行比較，綜合考慮。根據(jù)開發(fā)商的進度要求，基坑擬采用順作法施工，故圍護設(shè)計可供優(yōu)選的范圍僅為圍護墻體的選擇和內(nèi)支撐體系的布置。

本工程地下室層高分別為4.55m、3.60m、3.60m，底板厚度2m。根據(jù)以往較為常規(guī)的設(shè)計，主體結(jié)構(gòu)地下室3層與之對應(yīng)的圍護需設(shè)置3道支撐系統(tǒng)。若突破常規(guī)地采用2道支撐方案，則圍護鉆孔灌注樁的費用會增加，但可以減少支撐體系的費用，同時也可相對減少工期。

經(jīng)過造價及工期上的綜合比較，本工程基坑支護體系采用設(shè)置2道鋼筋混凝土支撐更具優(yōu)勢。

3.2 圍護墻結(jié)構(gòu)

圍護墻體采用鉆孔灌注排樁的型式：Φ1200mm@1400mm鉆孔樁，樁頂標高為-3.30m，樁底標高為-27.50m；鉆孔樁后采用三軸攪拌樁加壓密注漿止水，攪拌樁3Φ850mm@600mm，樁頂標高為-2.0m，底標高為-21.30m，鉆孔樁與攪拌樁之間再壓密注漿，基坑圍護剖面見圖1。

圖1 基坑圍護剖面示意

3.3 支撐布置

支撐平面布置見圖2，本基坑結(jié)構(gòu)形狀呈矩形，平面按對撐加角撐布置，支撐平面間距一般為8.4m左右。

第1道支撐的頂圈梁斷面尺寸1400mm×1000mm，鋼筋混凝土支撐為1100mm×800mm，其中心標高為-3.05m。第2道鋼筋混凝土圍檁1300mm×900mm，鋼筋混凝土支撐1200mm×800mm，其中心標高為-9.05m。

根據(jù)業(yè)主及總包單位的要求，第1道支撐設(shè)置施工棧橋及平臺。施工棧橋利用中間1榀對撐，施工平臺利用西南、西北側(cè)兩角撐體系，橋面板均采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆。

圖2 支撐平面布置

3.4 圍護結(jié)構(gòu)的分析與計算

剖面計算采用同濟啟明星frws7.0軟件分別對基坑圍護的2道支撐和3道支撐設(shè)計方案進行分析。

支撐平面計算采用同濟啟明星BSC4.1軟件分別對基坑圍護的2道支撐和3道支撐設(shè)計方案進行分析。

根據(jù)數(shù)據(jù)分析，2個方案各項穩(wěn)定系數(shù)均能滿足規(guī)范控制值要求，2道支撐方案灌注樁樁內(nèi)力及圍護墻位移，支撐軸力均大于3道支撐方案，但均在可控范圍以內(nèi)。

4 監(jiān)測數(shù)據(jù)與計算值比較

在基坑施工過程中，對周邊市政道路、管線、建筑物、圍護墻、支撐體系等進行監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)與計算值比較如下：

（1）圍護墻最大變形數(shù)據(jù)：監(jiān)測值42mm，計算值28.6mm。

（2）支撐體系位移及軸力數(shù)據(jù)見表1。

表1 軸力監(jiān)測數(shù)據(jù)

（3）周邊環(huán)境沉降數(shù)據(jù)見表2。

表2 周邊環(huán)境沉降數(shù)據(jù)

實測值比計算值增大原因為：

（1）計算中基坑圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)選取，如地基加固后土體指標的提高值、支撐的剛度、坑外施工超載及周圍建筑物的荷重等參數(shù)，對圍護內(nèi)力的計算影響較大；

（2）基坑內(nèi)大面積地基加固及超前降水的施工質(zhì)量對控制基坑位移的作用較大，而實際施工中受制于施工總體組織安排及各專業(yè)單位的施工水平。

（3）在第1道支撐澆筑完畢后，恰逢春節(jié)前，施工方第2層挖土造成節(jié)日期間基坑長時間的暴露，造成對地層淺表位移增加較多，對控制后期整個基坑的變位不利；

（4）現(xiàn)場實測墻體變形值的準確與否與其原始參照點關(guān)系較大，在實際量測時可能存在一定的出入。

5 結(jié)語

綜上所述，砂土環(huán)境下的深基坑施工需要考慮較多的影響要素，施工難度更大，為了保障深基坑工程的施工質(zhì)量，避免工程安全事故的發(fā)生，因此，就需要施工人員在實際施工中不斷的進行總結(jié)與學習，采取先進的施工技術(shù)，進一步提高施工質(zhì)量。

參考文獻

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