張家港地區某安置房項目基坑支護方案設計

史國博

（中交一公局公路勘察設計院有限公司，北京 100024）

1 項目概況

擬建工程場地位于張家港市，場地東側距離原有圍墻10 m 左右，墻外為水泥路，南側距離道路14 m 左右，西側距離河道最近約15 m，北側距離河道15 m 左右。包括7 幢住宅樓及地下室，均采用預應力管樁基礎。建筑±0.00 為5.30 m，場平標高為2.75 m（各建筑單體場平標高按照樁頂標高控制）。主地下室及人防地下室槽底標高為-1.40 m，各單體建筑樁頂設計標高在-0.55～1.45 m 之間，地面場平標高按不高于2.75 m 考慮，主地下室深度為4.40 m，其余建筑基坑深度在1.45～3.30 m 之間。

根據JGJ 120—2012《建筑基坑支護技術規程》，擬建場地比較空曠，周邊距離道路、河流均有一定距離，本項目周邊存在部分管線，但距離本項目較遠，基本無影響，周邊房屋均已拆遷，基坑深度小于5.0 m，因此基坑安全等級為三級。

2 工程地質條件

2.1 地形地貌

擬建場地位于張家港市，場地為舊房拆建地塊，局部有土堆及挖除舊建筑基礎時形成的水坑。根據現場地形觀測，現場地標高1.96～4.07 m 左右，平均標高2.64 m 左右，最大高差2.11 m，地形受土堆影響，起伏較大。地貌上場地屬于長江三角洲沖積平原二級階地，地貌類型單一。場地鄰近南京東路、老204 國道，交通便利，地理位置優越。

2.2 地層概況

根據現有勘察資料，在勘探孔控制區域內和深度范圍內，淺部分布第①層為近現代人工填土，第②～⑤層為第四紀全新世土層，第⑥～⑩層為第四紀晚更新世土層。根據土層的物理力學性質及靜力觸探曲線特征以及室內土工試驗成果，可將勘探孔深度范圍內土層自上而下分為11 個工程地質層，其中①～⑤層與本項目基坑支護影響較大，其余地層因埋深較大，在此不做累述，①～⑤層地層現由上至下分述如下。

雜填土（第①層）：雜色，稍濕，結構松散，高壓縮性，主要由粘性土組成，夾植物根莖，夾大量建筑垃圾。厚度為0.70～4.30 m，層底標高為-1.94～1.92 m。場地普遍分布，強度低，分布不均勻，工程特性差。

粉質粘土（第②層）：灰褐色，軟-可塑，中等壓縮性，無搖震反應，切面稍有光澤，中等干強度，低韌性。場區普遍分布，厚度為0.30～2.90 m，層底標高為-2.53～0.20 m。場地大部分布，填土較厚地區缺失，強度中等，分布不均勻，工程特性一般。

淤泥質粉質粘土（第③層）：灰褐色，流塑，高壓縮性，無搖震反應，切面稍有光澤，低韌性，中等干強度。場區普遍分布，厚度為5.20～8.40 m，層底標高為-8.75～-5.60 m。場地普遍分布，強度低，分布不均勻，工程特性差。屬軟土，靈敏度為2.64～3.60，為中等靈敏度。

淤泥質粉質粘土夾淤泥質粉土（第④層）：灰褐色，高壓縮性，流塑，無搖震反應，切面稍有光澤，中等干強度，低韌性；夾松散粉土，具水平層理。厚度為3.10～10.70 m，層底標高為-18.20～-9.78 m。場地普遍分布，強度低，分布較均勻，工程特性差。屬軟土，靈敏度為2.47～3.51，為中等靈敏度。

粉質粘土夾粉土（第⑤-1 層）：灰褐色，中偏高壓縮性，粉質粘土為灰褐色，軟塑，無搖震反應，切面稍有光澤，中等干強度，中等韌性；夾松散-稍密粉土，具水平層理。厚度為2.00～9.60 m，層底標高為-25.80～-14.50 m。主要分布在場地西部，強度一般，分布不均勻，工程特性一般。

粉質粘土夾粉土（第⑤-2 層）：灰褐色，飽和，中等壓縮性，粉質粘土為灰褐色，軟-可塑，無搖震反應，切面稍有光澤，中等干強度，中等韌性；夾松散-稍密粉土，具水平層理。厚度為1.80～7.50 m，層底標高為-28.10～-20.30 m。主要分布在場地西部，強度中等，分布不均勻，工程特性一般。

2.3 地下水

地表水：場地北側及西側分布河塘，勘探期間河塘水面標高為黃海標高1.8 m 左右，對場地地下水水位有一定的調節作用。

在勘探深度范圍內，場地主要分布著雜填土、粉質粘土、淤泥質粉質粘土、淤泥質粉質粘土夾淤泥質粉土、粉質粘土夾粉土及粉土夾粉質粘土層。其中第③、④層土為弱透水層，第②、⑤-1、⑤-2 層為微透水層，第①層為透水層。

潛水：賦存于第①～⑤層土中。張家港地區地下水水位最高一般在6—8 月，最低水位多出現在旱季12 月份至翌年3 月份，勘探期間測得場地地下水初見水位埋深為0.10～1.50 m 左右，平均水位高程為1.91 m，穩定水位埋深0.20～1.6 0 m 左右。本層地下水主要接受大氣降水、河道、及周圍生活用水的入滲補給、地下管線滲漏補給和層間側向滲透補給，以河道排泄、蒸發排泄、土層層間滲流排泄為主，水位和水量隨季節性變化顯著，地下水位的年變化幅度在2.0 m 左右。

2.4 地震

根椐國家標準GB50011—2010《建筑抗震設計規范》的規定，本地區抗震設防烈度為6 度，設計基本地震加速度值為0.05 g，設計地震分組為第二組。

3 支護及降水方案選擇

根據軟土地區基坑支護經驗，本項目可采用鋼板樁或水泥土墻支護兩種方式，但考慮到本項目基坑外側空間有限，如果要拔除鋼板樁則需要加強地下室底板強度以滿足拔出設備承載力的要求，因此本項目決定以水泥土墻支護為主，局部鋼板樁或放坡。

本項目基坑深度不足5.0 m，因其深度較淺，按照軟土地區基坑降水常用降水方式，可采用輕型井點降水，但考慮到本場地基坑形狀不規則，輕型井點降水會影響后期土方開挖，因此本項目采用管井降水。

4 支護及降水設計參數

基坑圍護設計參數指標建議值如表1 所示。

表1 基坑圍護設計參數指標建議值

5 設計荷載考慮

本項目設計荷載取值分為2 類：①基坑周邊堆載取值按照不超過20 kPa 考慮，不設邊界；②基坑周邊施工道路附加荷載按 15 kPa 考慮，荷載范圍按照實際道路范圍取值，施工道路附加荷載綜合考慮后期施工行車及部分堆載需求。

6 具體設計方案

6.1 主基坑北側方案

根據本項目基坑側壁地質情況、地下室邊界及建筑物基礎形式特點，本項目設水泥土墻、鋼板樁、垂直錨桿及局部采用放坡方式進行基坑支護。

北側基坑分兩級臺階，第一級采用放坡坡率采用1∶1，設短土釘并掛網。第二級高度為1.9 m，采用鋼板樁支護，鋼板樁長度為6.0 m。

基坑西、東及南側均采用水泥土墻支護，水泥土墻一般懸臂段2.45～4.40 m，嵌固段2.20～7.55 m，水泥土墻采用雙軸攪拌樁搭接而成，攪拌樁直徑650 mm，搭接段200 mm，水泥土墻頂部設150 mm 的C30 鋼筋砼面板。樁前局部地基土進行加固處理，用雙軸攪拌樁進行處理。

基坑內部集水坑一般深1.60～1.90 m，基坑側壁土層均為流塑狀淤泥質土，采用垂直錨桿支護，錨桿長6.0 m，間距300 mm，錨桿內部采用壓力注漿工藝。

6.2 降水設計

本場地主要分布有潛水及承壓水，承壓水埋深較大，對本項目無影響，潛水主要分布于淺部①～④層土中，補給來源主要為地表徑流、大氣降水，并隨大氣降水、河水水位及季節有升降變化，勘察期間水位標高1.10～1.94 m，平均標高1.81 m，水位標高年變化幅度在2.00 m 左右。承壓水含水層埋深較大，對本項目基本無影響?？紤]到本項目①層雜填土為中透水層，②層粉質黏土為微透水層，③層淤泥質粉質黏土及④層淤泥質粉質黏土夾淤泥質粉土為弱透水層性質，本項目采用管井降水方式進行地下水控制，降水井數量按照每口井控制200 m2場地確定，并結合整個基坑總涌水量及單井正常日出水量綜合取小值確定。

7 結論與建議

本項目基坑側壁及坑底土質情況較差，且基坑周邊存在施工臨時道路，經過對比鋼板樁方案及水泥土墻方案發現，水泥土墻方案對本項目較為合適，位移較小，能有效保證基坑周邊施工道路及基坑安全，但造價較高；本項目在1#及2#樓南側基坑支護中采用鋼板樁，根據實際位移觀測，目前鋼板樁位移整體較大，因此在本項目地質情況較差情況下，鋼板樁具有一定的局限性，在類似項目的設計中需要慎重考慮鋼板樁方案；根據本項目實際基坑開挖深度及地層情況，輕型井點降水應該是較為合理的降水方式，但根據項目所在地的實際降水經驗，卻采用管井降水，打破了人們對管井降水在淤泥質地層中降水的局限。本項目的管井降水方式較為浪費，管井降水在淤泥質土層中降水還需要慎重考慮。