李其林
(廣東海洋大學寸金學院, 廣東 湛江 524094)
隨著經濟的發展,城市化的加快,人類對地下空間需求越來越大。因此淺基坑或者深基坑的開挖成一種必然,但是在目前諸多因素對基坑的支護安全性、經濟性、施工工期等都有著較大的影響[1-2]。如何通過選型來保證基坑穩定性且達到經濟性一直是基坑設計的重點。本文以吳川某住宅小區基坑為例,探討了大型基坑的支護形式如何選擇。
本文基坑所在地點為吳川市中心,基坑長約1168.8m,開挖面積約為50458.5m2,基坑的開挖深度在3.7m~7.4m。基坑邊線緊靠四周用地紅線,西側為主干路,距離用地紅線約2~3 米,北面為新建的風情街,距離地下室邊線4.5 米,南面和東面為民宅,距離地下室邊線約6 米~12 米。據相關規范可知,此基坑支護為一級基坑支護。
工程所在主要由第四系全新統人工填土層(Q4ml)、第四系全新統沖積層(Q4al)、第四系殘積層(Qel) 及白堊系砂巖(K) 組成,自上往下分述如下:①素填土:為老填土,堆填時間超過10年,均勻性總體上較差。褐色為主,稍濕,松散。主要由粉質黏土混雜較多砂粒組成層厚0.50~2.70m;②粉質黏土:土黃、褐黃色為主,軟可塑為主。主要由粉黏粒混雜較多粉細砂粒組成,黏性總體上一般,局部較差,土芯濕水易散,層厚1.10~5.30m。③中砂:淺黃、白、淺紅、黃白等色,飽和,稍密為主,局部松散或中密。顆粒級配總體上較好,以中粗砂粒為主,次為粉細砂粒,局部過渡為粗砂。④黏性土:褐色為主,局部淺褐黃、淺褐灰等色,硬可塑~硬塑為主,局部軟可塑或堅硬。為砂巖風化殘積土,主要由粉黏粒混雜較多風化殘留巖屑(塊) 組成。土芯濕水易軟化、崩解。層厚4.10~14.20m;⑤強風化砂巖:褐色為主,局部褐灰色,原巖結構構造較清晰,巖芯均勻性總體上較差,中上部呈半巖半土狀為主,中下部呈碎塊狀~塊狀為主,局部呈短柱狀,近中風化巖石狀或夾中風化巖塊。巖質極軟,巖塊基本敲擊易碎,巖體基本質量等級分類為Ⅴ類。厚度0.60~11.00m。⑤1 中風化砂巖:褐、褐灰色,巖質較軟,巖芯呈短柱狀為主。層厚0.80~3.30m⑥中風化砂巖:褐灰色為主,中細砂粒結構,厚層狀構造。巖石節理裂隙較發育,巖質較軟,巖芯呈短柱狀為主,局部呈柱狀或塊狀。揭露厚度1.00~6.60m
根據以上巖土分布情況可知,該基坑基底為較厚的滲透性大的中砂土層,止水處理和圍護選型是該工程重點考慮的總是。
本工程基坑北側1-1 剖面為新建風情街,且需要在基坑開挖前須竣工驗收,且風情街屬于永久性結構物、離基坑近,安全等級為一級,可考慮采用灌注樁+1 道錨索,外設一排水泥攪拌樁做止水帷幕。
2-2 和4-4 剖面的周邊環境較簡單,安全等級為三級,可考慮采用放坡的支護方式。
3-3 剖面基坑開挖深度深1.5 米、附近有三層售樓部;故荷載比較大,保護要求相對高些;且與1-1 剖面相比,3-3 剖面附近荷載相對較遠、且售樓部屬于臨時建筑;保護要求沒風情街高,安全等級為一級。綜上所述,此剖面可考慮SMW 工法樁+一道錨索的工藝。
5-5 剖面、6-6 剖面:有一定的放坡空間,故主要采用放坡支護;但同時周邊有給水管、通訊等市政管線,對環境保護有一定的要求,且開挖面位于砂層易滑動,安全等級為二級。從經濟的角度出發,這些剖面支護選型可考慮在止水樁中插入鋼管護腳,同時加一道錨索控制變形。
7-7 剖面為無放坡空間,同時周邊環境對變形有一定的要求,安全等級為二級,可考慮采用鋼板樁支護。
8-8 剖面的基坑開挖深度大約7.4 米、且基坑邊為變電臺,對變形要求高,安全等級為二級,故采用灌注樁+1 道錨索,外設一排水泥攪拌樁做止水帷幕。
9-9 剖面沒有無放坡空間、坡頂有施工臨時用的電纜溝、距相關部門反應局部民房離基坑近(約5~6 米,無法施工錨桿),安全等級為二級,故可考慮采用懸臂鋼板樁。
基坑計算采用理正深基坑軟件7.0 計算,計算結果見表1。

表1 各剖面的計算結果
根據表格1 可知,各種剖面的指標均符合相關規范的要求。
1) 基坑設計應根據周邊環境具體問題具體分析,以地質條件和周圍環境為依據,進行準確的選型。
2) 不同基坑支護形式在工期、造價以及施工均在很大的差異。