龍王塘中心小學搬遷項目基坑支護方法研究

(遼寧師范大學地理科學學院 遼寧 大連 116000)

一、引言

我國基坑工程發展的歷史不長，理論研究落后、人員技術水平有限，基坑工程的特點可以概括為“深、差、密、多、低”，即我國的基坑越挖越深、工程地質條件越來越差、四周已建或在建建筑物密集或緊靠市政公路、基坑支護方法多、支護成功率低。因此，從根本上加強基坑工程相關理論的研究，不斷改進與完善設計方法，整體提高基坑工程的技術是關鍵所在。

二、工程地質概況

擬建高新區龍王塘中心小學工程位于大連市高新園區龍王塘小龍王塘村，場地總用地面積20749.20m2，地貌為低山丘陵-丘間溝谷。北鄰旅順南路，東側為63中學建筑場地，南為低山丘陵，形成多處陡坎，場地內有一個水塘。

據鉆探資料，在勘察深度內，自上而下地層特征為素填土(Q4ml)、淤泥質粉質粘土(Q4l)、含碎石粉質粘土(Q4al+pl)、全風化板巖(Qnq1)、強風化板巖(Qnq1)和中風化板巖(Qnq1)。

鉆探期間在X22、X25鉆孔中取得兩組地下水樣，屬Ca2+-SO42-類型，根據地下水腐蝕鋼筋混凝土結構的判別要求，結果為(按最不利)：場地水質對混凝土結構有微弱腐蝕，若長時間浸泡在水中，會對結構有微弱腐蝕性，潮干相互交替時鋼筋有腐蝕。

在鉆孔X24、X25中取得兩組土樣。根據土對混凝土結構的腐蝕性腐蝕性、土對鋼筋混凝土結構中鋼筋的腐蝕性判別標準，結果為(按最不利)：地下水位以上含碎石粉質粘土對混凝土結構具有微腐蝕性。

經勘查，場地內沒有發現斷裂構造的通過，且不存在危巖、地面沉降、地面塌陷(巖溶塌陷、采礦塌陷)等不良地質作用，沒有不利埋藏物。

擬建基坑大部分在水塘中，南側及東側部分側壁在水塘外。場地周圍無重要建筑及公共設施，基坑工程復雜程度等級為簡單。

三、支護方法研究

結合國內外常用支護形式，依據擬支護的基坑深度、周邊環境條件、巖土體類型等客觀因素，同時參照《建筑基坑支護技術規程》[1]中的各類支護結構的適用條件對支護方案進行選擇。由于基坑所在深度范圍內，大部分為淤泥質粉質粘土、含碎石粉質粘土土層，局部可見地下水，設計以下基坑支護體系。

圖1 基坑概況圖

聯合支護是采用兩種或兩種以上支架共同維護圍巖穩定的支護。這種支護兼有這幾種支架的優點，又克服了缺點，是現在常用的支護方法。

(1)如圖1，AB、AD段經過實地勘測，場地有較大放坡空間，依據地形圖，周圍沒有重要建筑物和大型地下設施，所以根據安全第一，經濟合理的原則，選擇采用放坡[2]+全長粘結錨桿[3]+掛網噴砼面層[4]聯合支護體系。在基坑的施工過程中，當條件允許時，放坡開挖是最好的選擇，既簡單又經濟，成本又低，工期相對又短。

(2)CD段由于靠近山體沒有放坡空間，所以采用單排灌注樁[5-6]+預應力錨索[7-11]+掛網噴砼面層加放坡+全長粘結錨桿聯合支護體系。

支護所采用的錨桿抗拔安全系數為1.2000，假設基坑開挖深度至4m為工況1，開挖深度至6.9m為工況2。經驗算，工況1抗傾覆安全系數為7.981，工況2抗傾覆安全系數為3.930，均不小于1.200，基坑抗傾覆穩定性達到標準，所以，CD支護系統穩定，設計合理。

四、結論及建議

(1)本文搜集、整理了大連市高新區龍王塘中心小學南部基坑支護方法的相關資料，參考基坑巖土工程勘察資料，為選取最適用于該基坑的支護方法，在相關單位的配合下，在場地完成了鉆探取樣、原位測試、土體加固、單軸飽和抗壓抗剪試驗、重型動力觸探試驗、點荷載試驗等一系列工作，將現場、室內試驗得到的大量試驗數據進行修正、整理、分析，得出了效的巖土體參數。

(2)經過反復的計算對比，結合實地地形、地貌、巖土體條件、水文氣候條件及水的腐蝕性等客觀因素以及考慮到具體施工過程中某些施工設備在北方尤其是在大連地區不太適用等影響工程進程、造價等各個方面因素，最終選取了放坡+全長粘結錨桿+掛網噴砼面層聯合支護體系和單排灌注樁+預應力錨索+掛網噴砼面層加放坡+全長粘結錨桿聯合支護體系，解決了基坑南部因沒有足夠空間而不能自然放坡等問題。整套基坑支護方法在繼承傳統工藝的基礎上進行了改進，不僅滿足達到安全支護的效果，同時也為后續基礎施工留出足夠的工作空間，本文闡述的基坑支護方法是更為安全、經濟、尤其適用于現階段龍王塘中心小學搬遷建設項目的方法。

(3)建議將水塘部位流塑-軟塑狀態的淤泥質粉質粘土清除后再回填碎石土夯實或采用強夯置換法進行處理，處理地基時應該根據規范試夯，以此結果來進行地基處理和設計施工。處理后地基檢測合格后方可裝基。