1、晋中供电公司食堂基坑支护设计【摘要】晋中供电公司食堂由于采用灰土换填地基处理，北侧基坑深度达-3.5m，南侧基坑深度达-5.0m，紧邻基坑开挖边界东侧为 3 层砖混办公楼，西侧为 1 层砖混老食堂，基坑施工期间不能影响到周边建筑物的正常使用，因此基坑施工难度较大，经过设计研究最终决定采用放坡开挖和土钉综合支护的基坑方案。 【关键词】基坑工程；放坡开挖；土钉支护 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号： 工程概况 山西省电业局晋中供电分公司拟建的职工食堂位于山西省晋中市榆次区迎宾街北侧，晋中供电分公司院内。食堂占地面积 25.2023.10m，框架结构，地上一层，地下一层，基础埋深
2、 3.10m，地基处理采用 3:7 灰土进行换填处理，换填碾压厚度不小于 2.0m，因此北侧基坑开挖深度大于 3.50m，南侧基坑开挖深度大于 5.50m。 周边环境条件 拟建场地原位一锅炉房，现已拆除整平。基坑开挖边界以设计基础外边线外扩 0.50m 确定。周边环境条件具体如下： 场地北侧离基坑开挖边界约 0.44m 为一 2.0m 高围墙，墙后为一排简易民房。 场地东侧离基坑开挖边界约 3.0m 为一幢 3 层砖混结构办公楼，大致修建于上世纪九十年代，原为二层，后加盖一层，条形基础，基础埋深1.10m，基础宽度 1.50m，基底预估压力 90kPa，墙为 250mm 的砖墙，离开办公楼墙体
3、向基坑方向约 1.0m 埋设有供电电缆。 场地西侧离基坑开挖边界约 0.46m 为一幢 1 层砖混结构老食堂，条形基础，基础埋深 0.90m，基础宽 0.60m，基底预估压力 20kPa，墙为250mm 砖墙。 场地南侧为空旷施工场地。 基坑开挖支护施工期间，不能影响到北侧民房，东侧办公楼和西侧食堂的正常办公和运营。 场地工程地质 地形地貌 拟建场地经人工整平后场地地形略有起伏，高差为 0.50m。场地地貌单元属榆次北山冲洪积倾斜平原区。 地层时代及成因类型 根据岩土勘察报告，勘察深度范围内地基土沉积时代成因类型自上而下依次为：第四系全新统人工堆积层（Q42ml） ，以第层素填土层底为界；第四
4、系全新统冲洪积层（Q4al+pl） ，以第层黄土状粉土层底为底界；第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl） 。 地基土构成及岩性特征 根据根据岩土勘察报告，在勘探深度范围内，场地地基土自上而下可划分为 3 层： 第层，素填土（Q42ml）：褐黄色，稍湿，稍密松散，岩性主要为粉土，表层为杂填土，主要由砖块、灰渣、混凝土块等建筑垃圾等组成，结构松散，土质不均。 第层，黄土状粉土（Q4 al+pl）：褐黄色，稍湿，稍密，韧性及干强度低，具高压缩性，局部夹有粉质粘土薄层，标贯试验锤击数 N 值（实测值）介于 3.06.0 击之间，平均 4.3 击。 第层，粉土夹粉质粘土（Q3al+pl）：褐红色，稍湿
5、，密实，韧性及干强度低，具中压缩性。标贯试验锤击数 N 值（实测值）介于 8.013.0击之间，平均 11.0 击。 地基土湿陷性 根据勘察探井土样试验结果，拟建场地内第层土具有湿陷性，湿陷性试验结果见表 1。根据湿陷性黄土地区建筑规范 （GB 50025-2004）附录 C 结合地形地貌单元综合判定第层土不属于新近堆积黄土。表 1 湿陷性试验结果表 按湿陷性黄土地区建筑规范 （GB 50025-2004） ，自重湿陷量计算值自场地整平标高算起，湿陷量计算值自基础底面算起，根据各探井湿陷性评价结果综合分析，本场地为非自重湿陷黄土场地，地基湿陷等级为级（中等） 。 不良地质作用 根据岩土勘察报告
6、提供的地质资料，拟建场地内及周边无影响场地稳定及工程安全的崩塌、滑坡、地面裂缝、地面塌陷、泥石流、采空区等不良地质作用。 地下水 根据岩土勘察报告提供的地质资料，拟建场区勘察深度内未见地下水，因此不用考虑地基土液化问题。 地基土对建筑材料的腐蚀性 根据岩土勘察报告提供的地质资料，拟建场区基础埋深范围内地基土对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。 各岩土物理力学参数见表 2 综上所述，该场地为典型的黄土类湿陷性地基，基坑开挖深度范围内的土层较为软弱，尤其是基坑东侧及西侧的建筑物可预留间距十分狭窄，为保证邻近建筑物及开挖基坑的安全，必须采取适当的开挖支护方案。 基坑开挖支护设计 基坑支护
7、结构设计说明 本设计方案标高采用绝对标高，0.000 为绝对标高+100.00m（假设现自然地面标高为+100.00m，根据业主建议基坑周围在开挖前进行场地整平，整平至绝对标高+100.00m)，图中所注标高皆相对于此标高，北侧基坑实际开挖深度为-3.50m，南侧基坑实际开挖深度为-5.50m。 综合考虑地质、环境、挖深等诸方面因素，本着“安全可靠、经济合理、施工方便“的原则,本基坑采用的支护方案为： (1)基坑北侧及南侧可直接采用放坡处理，施工中遇到特殊情况再进行方案修改; (2)基坑东侧和西侧均采用土钉墙进行支护处理。 开挖支护施工工艺要求 基坑开挖方案 为了便于施工及有利于基坑边坡的稳定
8、，土方开挖前先做好定位放线工作，及时配合基坑围护单位做好安全设施布设，按基坑围护图纸要求，沿基坑开挖面放好开挖边线，临基坑围护线放坡，放坡系数具体各断面详见基坑围护图。 基坑挖土拟采用三步挖土，第一次挖土，由自然地平面挖至-2.0m，支护好第一排土钉后再进行第二次挖土，第二次挖土实际挖深 3.50m，北侧基坑预留 300mm 厚土层由人工清底，进行第二排土钉施工，第三次挖土，南侧基坑挖至距离设计基底 300mm 处，即由自然地面-4.70m 处，预留 300mm 的土层进行人工清底。 为保证土钉墙的平整度，开挖时应预留至少 10mm 厚度的土层采用人工刷坡。 土钉墙支护设计 基坑东侧和西侧采用
9、 3 排土钉墙进行支护，土钉水平间距 1.00m，上下间距 1.50m，倾角为 12，东侧基坑土钉采用25mm 的螺纹钢，西侧基坑土钉采用20mm 的螺纹钢，孔径均为120mm，东侧基坑上部 2 排土钉长度不小于 14.00m，下部第 3 排土钉长度不小于 12.00m，西侧基坑上部 2 排土钉长度不小于 6.00m，下部第 3 排土钉长度不小于 5.00m。为是土钉居中，制作土钉时每隔 2m 设置一个对中支架（托架） 。 土钉孔注浆材料采用 32.5#普通硅酸盐水泥配置的纯水泥浆，水灰比建议采用 0.50.6,强度不低于 M15，最终配置按实验室试验结果而定，注浆压力不低于 0.5Mpa。
10、挂网时先采用12mm 的钢筋作为加强筋与土钉焊接连接，然后采用8mm 的钢筋按200200 的间距绑扎满面布置。 喷浆面层采用 C20 的细石混凝土进行喷射，面层厚度不小于 100mm。 工艺流程为：钻孔机就位钻孔出土钻孔到设计孔深插放土钉和注浆管注浆挂网喷浆养护。 坡顶处理 为增加坡顶的散水功能，东侧基坑坡顶处理采用植入 2 排 1.50m 长度的土钉与挂网钢筋绑扎，然后采用 C20 混凝土处理；西侧由于离现有餐厅墙体较近，直接采用 C20 混凝土处理 基坑监测要求 基坑工程监测是基坑工程施工中的重要一环，本基坑工程监测等级综合定为二级；监测内容主要是基坑边坡水平位移和地面沉降；监测点的布置
11、：沿基坑周边布置，每 1520m/点，共布置位移观测点 810 个，沉降观测点 68，坑底建议设置 24 个。基准点应设置在基坑外，数量不小于 3 点；监测报警值：严格按照建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）表 8.0.4 基坑及支护结构监测报警值执行。 基坑开挖支护实施结果 本基坑开挖土钉支护过程中，从开挖到土钉支护成功前后历时 2 周。在周边建筑和坡顶共设置了 8 个地面沉降和水平位移观测点，根据实测数据显示，周边建筑主要是东侧建筑变形相对西侧较大，最大沉降量为17mm，水平最大位移为 23mm，房屋倾斜值满足地基基础设计规范的要求，周边建筑未出现施工裂缝，基坑周边土层未出
12、现失稳等现象。该开挖土钉支护相当成功。 结论 基坑工程是一个技术性较强的系统工程。基坑设计方案应结合上部建筑、地基土构成、周边环境条件以及施工难易程度综合考虑。本基坑尽管较浅，但是从地基土构成及周边环境复杂程度考虑，属于二类基坑，施工安全难度较大，因此最终采用开挖及土钉支护综合的基坑支护方案，有效的控制了基坑的变形，降低了工程造价，节省了施工工期，保证了基坑的安全，进而不影响到周边现有建筑物的正常使用。 参考文献 1 锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001） 。 2 基坑土钉支护技术规程（CECS 96:97） 。 3 岩土锚杆（索）技术规程（CECS 22:2005） 。 4 复合土钉墙基坑支护技术规范（GB 50739-2011） 。 5 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012） 。 6 建筑地基基础设计规范（GB500072011） 。 7 建筑基坑工程监测技术规程（GB50497-2009） 8 刘国彬，王卫东主编基坑工程手册M北京：中国建筑工业出版社，2009-11-1。
