軟弱土層深基坑的支護設計

石艷紅

摘要：東莞市地處珠江三角洲，東江象一條彩帶穿梭而過，地質成因屬沖積地層，淤泥、淤泥質土、砂礫石分布范圍廣，土層平均達20～40米厚而且較軟，給深基坑的支護設計工作帶來了困難，在保證基坑安全的同時要將造價降到最低。

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

一、基坑概要

南方物流電商項目基坑位于東莞市南城科技大道宏二路1號，擬建場地西北側為宏圖路、東南側為法仕路、西南側為宏二路、東北側為規劃支路；擬建物3～36F/5棟，地下室2層，基坑開挖深度至底板底，挖深為11.30～12.80m，屬深基坑支護，基坑周長為602m，基坑面積為24550m2 ，基坑支護安全等級為一級，有效使用期限至基坑開挖到設計標高后為一年。

二、場地周邊環境及工程地質條件

1、場地周邊環境

周邊環境復雜，西北側的宏圖路共布設9條管線，其中5條光纖電信管線，距基坑頂邊線最近為4.47m，1條光纖電力管線，距基坑頂邊線為6.29m，1條鑄鐵給水管道，距基坑頂邊線為11.85m，1條混凝土污水管，距基坑頂邊線最近為15.02m，1條混凝土雨水管，距基坑頂邊線為17.73m；西南側的宏二路共布設4條管線，其中2條混凝土雨水管，距基坑頂邊線最近為4.55m，1條光纖電力管，距基坑頂邊線為7.0m，1條光纖路燈管線，距基坑頂邊線為9.92m；東南側法仕路共布設3條管路，其中1條鑄鐵給水管，距基坑頂邊線為6.18m，1條光纖電信管，距基坑頂邊線為7.04m，1條混凝土雨水管，距基坑頂邊線為9.8m；東北側為規劃路和灌注樁基礎2～6層樓房，樓房距基坑頂邊線最近為15米；2倍基坑距離范圍內管線眾多，對基坑水平位移和垂直沉降得出了高的要求。

2、工程地質條件

在鉆孔控制深度范圍內，與基坑支護開挖有關的地層有人工填土層、淤泥質粘土層、粉質粘土層、砂質粘性土層、全風化花崗片麻巖層，各巖土層工程地質特征如下：

素填土：灰黃色，灰色，灰黑色。稍濕，松散，以粘粒為主，含有砂、植物根莖，揭示層厚為1.70～7.80m，平均4.14m；

淤泥質粘土：灰色、灰黑色，飽和，軟塑狀，成份以粉粘粒為主，富含有機質，土面有光澤，干強度及韌性高，揭示層厚為0.60～5.50m，平均2.68m；

粉質粘土：褐紅色，灰黃色，濕，可塑。成份以粉粘粒為主，含有砂，揭示層厚為1.50～11.80m，平均5.11m；

砂質粘性土：淺紅色、灰黃色，灰白色，濕，可-硬塑。成份以粘粒為主，含有少量的石英砂，為花崗片麻巖風化殘積土，揭示層厚為5.00～24.20m，平均13.55m；

全風化花崗片麻巖：灰黃色，灰白色，褐色，濕，堅硬狀，成份以粘粒為主，已全部風化為土狀，含有石英砂，其遇水崩解的特點。揭示層厚為0.50～14.60m，平均4.72m；

場地內地下水屬第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，除填土層為中等透水性外，其它巖土層均屬弱透水層；下部基巖裂隙水主要賦存于基巖裂隙中，賦水性相對較弱，水量較小，一般與裂隙的發育程度有關。場地地下水水量主要受季節性降水量補給的影響而變動。

三、基坑支護設計方案比較

根據擬建場地周邊環境以及地質勘察的土質情況，在滿足基坑安全的前提下，做到經濟和便于施工，因沒有天然放坡的場地，最經濟的天然放坡無法實現，土釘墻因位移太大無法控制而放棄，地下連續墻因造太高而淘汰，最終定在樁錨支護與SMW工法樁之間進行比選，這二種支護方式均能有效的控制位移和沉降，保護周邊眾多管線，滿足周邊環境和地質條件的要求。

1、樁錨支護

考慮到地質條件差，全場均分布有1.70～7.80m的填土和0.60～5.50m的淤泥質土，采用上部放坡下部垂直開挖，四周沿基坑邊線設單排φ1000水平間距為1200的鉆孔灌注樁，樁身進入基坑底以下5米，樁后設單排φ700水泥攪拌樁止水，水平間距450，進入基坑底以下2米以上，鉆孔樁上設1000*800的冠梁，共設3排7φ5預應力錨索，二條樁設一道錨索，樁間內掛φ8@200×200鋼筋網，噴射C20細石砼護面。優點：1、樁錨支護是一種成熟而穩固的支護型式，被社會廣范認可和接受，2、施工設備易取得，質量能得到保證；缺點：造價高，鋼筋和水泥不能回收。

2、SMW工法

四周沿基坑邊線設單排φ850水平間距為600的三軸三相大直徑攪拌樁做止水，樁身進入強風化層1米或入基坑底以下6米以上，攪拌樁施工下沉速度不大于0.8m/分鐘，提升速度不宜大于1m/分鐘；攪拌樁采用42.5R普通硅酸鹽水泥，水泥摻入比20%（約220kg/m）,水灰比為1.5~2.0，保證地下水不滲入基坑。攪拌樁內插H型鋼，采用H700×300×13×24，鋼材等級為Q235。攪拌樁機器就位前應根據攪拌樁的軸線開挖導向溝，在溝槽邊設置攪拌樁定位型鋼。定位型鋼間距比型鋼寬度增加30mm，定位樁間距6m，長度10m，型鋼在攪拌樁施工結束后30min內插入，插入前應檢查其平整度和接頭焊縫質量。型鋼的插入必須采用牢固的定位導向架，在插入過程中應采取措施保證型鋼垂直度。型鋼插入到位后應用懸掛構件控制型鋼頂標高，并與已插好的型鋼牢固連接。在型鋼表面涂抹減摩材料前，必須清除其表面鐵銹和灰塵。基坑按設計要求回填完畢后方可進行型鋼的拔出及回收。按先短邊后長邊的順序對稱拔出型鋼，型鋼起拔采用專用液壓起拔機。支撐采用H型鋼角撐的內支撐方式。優點：1、使用內支撐的形式，不影響周邊眾多管線，2、型鋼使用后可以回收，大大降低造價；缺點：1、未被社會廣范接受，2、施工設備較少。

經過以上一種支護型式的比選，最后從本領域發展的角度和經濟的角度出發，選擇了SMW工法樁的支護型式，現基坑已完全回填，實踐證明，當時的選擇是正確的，基坑是安全的，質量是可靠的，而且為甲方節省了投資480萬。

參考文獻：《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-2012）；

《建筑基坑支護工程技術規程》（DBJ/T15-20-97）；

《錨桿噴射混凝土支護技術規范》（GB50086-2001）；

《混凝土結構設計規范》（GB 50010－2010）；