某大面積深基坑支護工程設計

陳燕賓

摘 要：文章介紹了某大面積深基坑支護工程設計方案，由于周邊場地復雜，不同部位采取不同的支護形式，并對降水、土方開挖、基坑支護施工，基坑監測及應急預案提出了相應的要求。

關鍵詞：深基坑;鉆孔灌注樁;止水帷幕

一、工程概況

擬建項目基坑輪廓線總周長約為1098m，總面積約為49851m2，本工程建筑±0.000相當于大沽高程為3.650m，現地表建筑標高-0.500。基坑開挖深度為現地表以下4.9米。根據本基坑周邊環境和開挖深度等情況，本基坑設計安全等級為二級。

擬建場地北側和西側外有6層建筑，南側為既有鐵路，東側較為開闊。地下車庫輪廓線北側距紅線10.2m，距建筑32m，西側距紅線最窄處6.5m，距西側建筑最窄處14.5m，南側距紅線7.4m，距圍墻14m，距既有鐵路22.5m。

二、工程地質與水文地質條件

（一）工程地質條件

勘察場區大部分地段原為荒地，東部區域原為廠房及平房，后經拆除平整，場地局部存在零星溝坑分布，后經填墊，地勢較為平坦，各勘探孔的孔口標高介于大沽高程1.32～2.80米之間。

本次勘察所揭露的地層屬第四系全新統及中更新統上段地層。根據地質年代、成因類型及《天津市地基土層序劃分技術規程》DB/T29-191-2009將場地土分為14個工程地質層。

依據勘察報告，基坑支護所需的該場地土層參數如下：

（二）水文地質條件

根據勘察結果，結合區域水文資料，本場區淺部15.0m以上地下含水層屬潛水類型，15.0m以下含水層屬承壓水類型。潛水層受大氣降水及地表水體側滲為主要補給方式，主要以蒸發方式進行排泄，地下水位動態主要受氣候、地面水體的影響，無統一的地下水流場。

天津地區多年年平均降水量為600毫米左右。年降水量主要集中在7～9月份，占全年降水量的70%～80%，年高水位期出現在8～9月份，年最低水位期出現在4～6月份，年水位變幅值為0.5～1.0米。

勘察期間，本場地地下水初見水位埋深為1.5～2.1米，相當于大沽高程0.30～0.90米。穩定水位埋深為0.7～1.7米。相當于大沽高程0.70～1.70米。

三、基坑支護設計總體方案

（一）工程特點及難點

（1）本工程基坑面積約為49851㎡，基坑深度為4.9m，基坑周圍存在既有建筑、鐵路，需要保護。（2）基坑面積較大，土層變化較多，存在較厚粉土層，需重視止水及降水措施。

（二）基坑支護方案

根據坑深、土層及周邊環境情況，按照合理、經濟及方便施工等原則，本工程采用單排灌注樁+退蹬卸荷，南側角部加角支撐的整體圍護形式。

北側、西側及南側鉆孔灌注樁樁徑0.8m，樁間距1.0m，有效樁長14.2m。東側鉆孔灌注樁樁徑0.7m，樁間距0.9m，有效樁長14.2m。上部退蹬卸荷深度1.0m，坡率1：1，卸荷平臺寬2.0m，坡面掛網噴漿防護。鉆孔灌注樁樁頂設置1200mm×800mm鋼筋混凝土冠梁，南側角部角支撐截面800mm×800mm，混凝土強度等級C30.

（三）降水方案

在基坑開挖前應采取相應措施，有效降低坑內地下水位，以加固基坑內和坑底下土體，提高基坑內土體抗力，從而減少坑底隆起和支護結構的變形量，防止坑外地表過量沉降;并可有效減小坑內被開挖土體的含水量，防止土體在開挖過程中發生縱向滑坡，便于機械挖土、土方外運和坑內施工作業。

該基坑以下存在較厚的粉土層，采用在基坑周圍設置全封閉止水帷幕，帷幕深度穿透6-2粉土層，隔斷坑內外水力聯系，對坑內地下水進行降水疏干，一般降至基坑開挖面以下1.0m左右。

止水帷幕采用單排雙軸攪拌樁，樁頂一般位于現地表下1.0m，有效樁長15.5m。攪拌樁樁徑700mm，組內咬合200mm，組間咬合300mm，采用PS32.5礦渣水泥，水泥摻入比18%，水灰比0.45～0.55。

基坑內采用大口井降水疏干。無砂混凝土井管徑500mm，孔徑800mm，井深10.0m，間距約17.0m 。在基坑周邊設置觀測井，井深8.0m，間距約30.0m。

四、土方開挖及基坑支護施工要求

（1）基坑邊嚴禁大量堆載，地面超載應控制在10kPa以內。（2）支撐體系上方嚴禁堆載，支撐體系達到設計強度100%后方可進行下一步土方開挖。（3）機械進出口通道應鋪設路基或局部加固地基。（4）土方開挖應分層分步、均勻開挖。不得超挖。（5）設計基底以上0.30m土體應由人工挖除。基坑開挖時不得碰撞工程樁及支護體系，并應注意對降水井的保護。（6）開挖至設計標高以后，應在48小時內按設計要求施工素混凝土墊層，工程樁樁頭應在澆筑墊層后處理。

五、基坑工程監測要求

（1）本基坑為二級基坑，基坑監測單位應按照規范要求制定合理、可行、全面的監測方案。（2）在基坑降水開挖期間，須做到一日一測。在基坑施工期間，可視測得的位移及內力變化情況加密或減少。其余詳見<<建筑基坑工程監測技術規范>>（GB50497-2009）。（3）重點監測內容：①支護樁頂水平位移、垂直位移監測;②周邊地面、建筑、鐵路、道路變形監測;③觀測井水位監測;

除以上監測項目外，監測及施工單位尚應對以下項目進行觀測：①基坑滲漏水狀況;②基坑周邊超載狀況;

監測數據需及時交給基坑設計人員及有關各方，若測試值達到下述界限須及時報警，以引起各有關方面重視，施工單位應會同設計單位一起進行分析，并考慮采取相應的控制位移及沉降的措施。

基坑監測報警值：①支護樁頂水平位移50mm、垂直位移30mm;②地面沉降25mm;③觀測井水位下降1.0m。

六、 基坑工程應急預案

（1）若基坑開挖過程中，支護結構變形過大，可采用卸土或者土方回填的方式;若基礎底板已施工完畢或拆撐過程中，支護結構變形過大，可采取加設臨時支撐的方式進行處理。（2）現場應備用注漿設備，基坑開挖過程中，若出現側壁漏水等突發情況，視水量大小及發展情況，采取坑內堵漏或坑外注漿及時堵漏。

參考文獻：

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