特殊場地高層建筑基坑支護方案探討

摘要：基坑支護關系到建筑施工安全及基礎質量保證。基坑類型的選擇及開挖，必須考慮周邊建筑的安全。文章以某項目為例探討了特殊場地高層建筑基坑支護方案。

關鍵詞：基坑支護；高層建筑；建筑施工安全

中圖分類號：TU753 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）10-0076-02

1 工程概況

項目位于廣西壯族自治區來賓市維林大道南段西側，場地原為停車場，北側為道路及住宅樓、東側、南側為住宅樓，西側為一層建筑（超市）。擬建建筑地下室邊線距離已有建筑最小距離僅3.0m（詳見圖1）。場地平整。

擬建建筑各項指標見表1。

2 場地工程地質條件和水文地質條件

2.1 工程地質條件

場地位于來賓市維林大道西側，區域地貌屬來賓巖溶準平原。東側有一南北大斷裂通過，但第四紀以來未發現有過明顯的新構造運動跡象，區域地質構造較為穩定。

場地主要由第四系人工堆積素填土（Q4ml）、第三系殘積成因粘土（Qel）組成，下伏中泥盆系石灰巖（D2）：

素填土（①層），表層為混凝土地板及碎石墊層，下部以粘性土為主，疏松～稍密，人工堆積，堆填時間約15年。該層層厚3.00～7.00m，場內均有分布。

粘土（②層），稍密實，可～硬塑狀。該層埋深3.00～7.00m，揭露厚度0.50～3.50m，場內均有分布。

粘土（③層），致密，硬塑～堅硬狀。該層埋深3.50～10.00m，揭露厚度2.70～15.30m，分布連續。

碎裂巖（④層），成分為石灰巖，巖體較破碎為較軟巖，破碎，巖體基本質量等級為Ⅴ級，分布于基巖面及巖體中，局部有分布。

微風化石灰巖（⑤層），微風化。為較硬巖，較完整，巖體基本質量等級為III級。巖體內存在溶洞，充填物以粘性土為主，少量碎石，軟塑狀；部分無充填。見洞率為25%。屬巖溶發育強烈場地。

2.2 水文地質條件

場地地下水賦存于土層中的地下水為上層滯水，初見水位埋深約1.00m，穩定水位為1.00m～1.20m，補給來源以周邊居民生活用水及大氣降雨為主；賦存于基巖中的地下水為巖溶裂隙溶洞水，初見水位在基巖面以上1.00～2.00m，其水位升降受大氣降水和紅水河水位影響，具有微承壓性。上層滯水水量不大，巖溶裂隙溶洞水單樁孔涌水量約10～15t/h。

地下水水質類型主要為HCO3-Ca2+類，對砼結構及砼結構鋼筋具微腐蝕性。

場地處于紅水河北面約0.5km，上覆硬塑狀～堅硬狀粘土，屬微弱或不透水層，下伏微風化石灰巖，巖溶裂隙不發育，其地下水類型主要以上層滯水為主，少為巖溶裂隙水，50年一遇的最高洪水水位為84.74m，與紅水河有一定的連通性，其水位變化受紅水河水位影響，場地地下水對地下室具浮托力。場地地下水及土對建筑材料具微腐蝕性。

3 巖土工程評價

3.1 地震效應分析

場地位于抗震設防烈度小于6度、設計基本地震加速度值小于0.05g區，場地屬抗震設防有利地段。項目工程按抗震烈度為6度設防。

3.2 場地與地基穩定性評價

據區域地質資料及詳細勘察成果，該場地及附近無深大活動性構造斷裂通過，亦未發現新的構造活動痕跡；現場踏勘亦未發現有地裂、塌陷等地質災害發育；在鉆孔控制深度土層內未遇軟弱土、土洞等不良地質作用體，場地地基土不屬膨脹土，場地土和地下水對砼基礎具微腐蝕，場地地基穩定性較好。

3.3 地基巖土分析評價

根據地基土的物理力學指標統計分析及地基土原位測試結果統計分析結果，結合野外現場鑒定，綜合地區工作經驗確定，各土（巖）層物理力學指標如表2。

4 基坑工程的分析評價

擬建建筑物設計有一層地下室，地下室深度按4.5m考慮，其安全等級為三級，基坑邊坡土體主要由第①素填土和第②層、第③層粘土組成。

根據組成基坑邊坡土層結構及參數，基坑邊坡穩定性分析如下：

直立邊坡的極限高度按公式h=3.84（c/γ）計算，第①層素填土（c=5Kpa，γ=17KN/m3）為1.13m，第②層粘土（c=30Kpa，γ=17KN/m3）為6.78m，第③層粘土（c=60Kpa，γ=19KN/m3）為12.1m。

以上計算僅為理想狀態下，尚未考慮周邊堆載、暴雨及重型車輛通行等外界因素影響。

場地地質條件相對較好，地下水具微腐蝕性，地基土相對較穩定，但周邊環境無放坡的空間，基坑施工不具備放坡開挖條件，因此基坑應進行有效的支護。

4.1 基坑支護方案的選擇

地下連續墻：地下連續墻可以作為基坑開挖時止水、擋土結構，施工時亦可作為地下室外墻。但地下連續墻成本高，施工工藝復雜。

當使用連續墻時，需將墻體置于透水性較差的③層粘土中，支撐體系可選擇內支撐。內支撐的設置根據地下室結構型式、施工方法驗算后確定。

排樁：從經濟角度及施工場地局限性考慮，本項目宜采用鉆孔灌注樁支護。樁端置于力學強度較高的③層粘土中。內支撐的設置根據地下室結構型式、施工方法驗算后確定。

4.2 基坑工程監測

于基礎施工期間應進行嚴密的監測，監測內容包括：（1）對周邊道路及建筑物位移和沉降觀測；

（2）觀測基坑周邊地表是否有裂縫，縫隙大小及發展情況；（3）必要時對降水效果進行觀測。

5 結語

基坑支護關系到建筑施工安全及基礎質量保證。城市舊房改造項目往往受到場地范圍的限制，四周通常存在有建筑物。于基坑類型的選擇及開挖，必須考慮周邊建筑的安全。從安全及經濟考慮，該項目基坑宜選擇排樁支護。

參考文獻

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作者簡介：唐磊（1963—），女，廣西柳州人，柳州華錫有色工程地質勘察有限責任公司工程師，研究方向：巖土工程地質勘察。