環形支護結構在軟土地區基坑支護中的應用

■黃智國

（廣東省環境地質勘查院廣東廣州510080）

環形支護結構在軟土地區基坑支護中的應用

■黃智國

（廣東省環境地質勘查院廣東廣州510080）

三鄉金融商務中心位于中山市三鄉鎮地稅分局東南，本項目設兩層地下室，基坑開挖深度約8.05～9.65m。在基坑開挖范圍內，主要為2～3m厚的填土層及4～8m厚的淤泥軟土，基坑工程采用了環形內支撐體系的支護結構。經實踐，該支護結構有效的限制了土體的位移，確保了基坑工程的安全。

基坑 軟土 環形內支撐

1　工程概況

擬建場地位于中山市三鄉鎮地稅分局東南，四周為水泥路，交通便利，場地四周路面有地下管線通過，場地地面標高2.23～2.70m。金融中心塔樓23層，高97.5m；裙樓5層，高21.9m；設2層地下車庫，車庫面積約6080m2。基坑面積約6235m2，周長約298m，深度約8.05～9.65m。基坑側壁安全等級為一級。

2　工程地質條件

場地處于珠江三角洲海陸交互沉積平原，屬三角洲沉積平原地貌單元。場地內場地地層可分為人工填土層、海陸交互沉積層、殘積層和基巖。各巖土層巖性特征自上而下描述如下：

2.1人工填土(Qml)

素填土：為新近填土，呈淺黃色、淺紅色，稍濕～飽和，松散～稍密，由粘性土組成，局部含風化巖碎石。

2.2海陸交互沉層（Qmc）

（2～1）淤泥:呈深灰色，流塑，飽和，上部含貝殼碎屑，底部含砂質，土質不均勻，無搖震反應，干強度中等～高，韌性中等～高。屬高壓縮性土。

（2～2）粉質粘土：呈淺黃色、棕紅色，可塑，含少量鈣質結核，土質不均勻，干強度中等～高，韌性中等～高，無搖震反應。屬中壓縮性土。

（2～3）礫砂：呈灰黃色，飽和，稍密～中密，顆粒成份為石英，圓形、亞圓形，分選性差。

2.3殘積層（Qel）

（3～1）粘性土：呈淺黃色、灰黃色，可塑。為花崗巖風化殘積土。屬中壓縮性土。

（3～2）粘性土:呈淺黃色、灰黃色，硬塑，為花崗巖風化殘積土。屬中壓縮性土。

2.4基巖層

（4～1）全風化帶：呈淺黃色、灰黃色，呈堅硬土狀，巖芯土柱狀。（4～2）強風化帶:呈灰黃色、褐黃色，呈半巖半土狀～碎塊狀，巖石風化強烈，碎塊稍硬，巖塊用手能折斷。巖體極破碎，裂隙很發育。（4～3）中風化帶:呈麻灰色，中細粒結構，巖芯呈塊狀～短柱狀，巖體較破碎，巖質較硬，為較軟巖。（4～4）微風化帶：呈麻灰色，巖芯柱狀～長柱狀，節理裂隙不甚發育，巖體較完整，巖質硬。

2.5地下水

擬建場地的中上部第四系土層含孔隙水，下部基巖含裂隙水。場地地下水屬潛水～～承壓水類型。地下水主要賦存在沖層（2～3）礫砂層的孔隙中。(2～3)礫砂層及以下含水層屬承壓水，以上各含水層屬潛水。場地內（2～3）礫砂為主要含水層之一，分布廣泛，具強富水、強透水特點。基巖強、中、微風化帶裂隙水分布不均勻，具弱～中等富水，弱～中等透水的特點。

3　支護方案選型

本基坑周邊場地均為道路，無放坡空間，并且有多種地下管線通過；在基坑開挖范圍內，主要為2～3m厚的填土層及4～8m厚的淤泥軟土。在該深厚軟土地區，有效控制基坑變形和確保地下管線安全是本工程的難點和重點。因此，針對本項目的工程及地質條件，結合基坑開挖形狀，支護工程選型采用排樁+環形內支撐的支護結構。基坑主要采用φ1000@1300灌注樁+環形內支撐+錨索的支護結構，局部采用φ1200@1400灌注樁+環形內支撐的支護結構。環形內支撐梁尺寸采用1000*1500，混凝土采用C30。基坑支護平面圖如圖1所示。

本場地地下水位較高，基坑開挖范圍內存在透水層，設置樁間三管旋噴樁止水帷幕。基坑頂底設置排水溝，坑底設置10個集水井，間距大致30m，設三級沉淀池1個，坑內抽取地下水需經三級沉淀池沉淀后排入就近市政排水管網。在基坑施工期間，坑內可設置若干較大容積的集水池和泥漿池，施工時應根據開挖分期合理安排排水路徑，沉淀池和排水出口可根據現場及周邊條件確定。

圖1　基坑支護平面布置圖

4　支護結構計算分析

支護設計采用理正深基坑軟件計算分析支護結構的內力、變形，并計算整體穩定安全系數。通過計算，環形支撐梁的開挖過程所受軸力為4436～10984kN；支護結構變形為0.2～23.6mm，變形最大發生在基坑兩側長邊中間位置。基坑的整體穩定安全系數計算結果為1.483，抗傾覆安全系數為1.745。設計計算結果滿足規范要求。

5　基坑工程施工及監測

本基坑工程在實施前制訂了詳細的基坑監測方案，同時，對緊鄰的建筑物及管線的變形也進行了全過程的監測。監測資料結果表明，基坑工程開挖施工的全過程都在可控狀態下，支護體系安全穩定，變形監測數據及支撐梁軸力監測數據與計算結果基本吻合。

6　結論

本文結合三鄉金融商務中心基坑工程的設計和實踐，對本工程地質概況、基坑工程設計選型及分析結果進行了介紹。基坑工程實施情況和監測結果表明，本支護設計根據項目特點選型正確，對支護結構的變形起到有效的控制作用，保護了基坑開挖期間周邊的建構筑物及地下管線的安全，可為類似的深厚軟土地區的基坑支護工程提供參考和指導。

[1]《建筑基坑支護技術規范》JGJ120～2012.

[2]《建筑基坑支護工程技術規程》GDB/T15～20～97.

[3]楊光華.《深基坑支護結構的實用計算方法及其應用》.北京：地質出版社，2005.

[4]劉國彬 王衛東.《基坑工程手冊》.北京：中國建筑工業出版社，2009.

P694[文獻碼]B

1000～405X（2016）～4～422～1