1、关于某深基坑支护方案优化探讨摘要：某市某两层地下室工程，围护结构开挖深度为 8.15 12 米，坑中坑开挖深度为 3.85 米。围护结构采用钻孔灌注桩加两道内支撑的支护体系，坑中坑部位原方案采用钢板桩支护，因受支护梁系影响而致施工困难，经比较后坑中坑改为水泥搅拌桩支护，基坑安全同样有保障，造价却大大降低，施工更方便，工期缩短，对地下室结构质量也有利。该优化方案可供类似工程借鉴。 关键词：深基坑支护；内支撑；坑中坑支护；钢板桩支护；搅拌桩支护；方案优化 中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 1.工程概况 某市某工程地上为四幢高层建筑，地下为两层整体地下室，负一层层高 4.8 米
2、，负二层 3.6 米，室外原地坪标高为0.9 米，地下室底板厚50cm，承台高在 1.34.35 米，电梯井部位坑中坑承台高 4.35 米，坑中坑周边承台高有 1.3 米2.4 米不等，垫层为 10cm 厚砼和 15cm 厚片石。工程东边离某主干道边仅 2.2 米，且该主干道边有煤气管道和 D500 自来水主供水管通过，西侧离某小区地下室最近处 9.7 米，北侧离某次干道 7.8米。因此该工程的基坑支护安全至关重要。 2.工程地质概况及水文地质概况 本工程基坑开挖深度范围内的土层自上而下为杂填土，层厚 0.41.7米；粘土 0.41.5 米；淤泥 1929.4 米；粘土 2.26.5 米。本工
3、程基坑开挖影响深度范围内地下水主要为淤泥质孔隙潜水，水量较小，杂填土/粘土含水量 37.1%，淤泥含水量 58.8%69%，粘土含水量 31.9%，潜水竖向渗透性差，稳定地下水位埋深 0.291.47 米。 3.基坑支护设计 本工程基坑支护采用钻孔灌注桩加两道内支撑的支护体系，第一道支撑对撑断面为 b*h=1000800，主撑断面为 800800，连杆断面为600800，第二道支撑对撑断面为 1200800，主撑断面为 1000800，连杆断面为 800800；坑中坑部位原方案采用钢板桩支护，钢板桩采用L=9 米 25b 槽钢环扣式连接，25b 槽钢组合围檩，400 钢管（t=14mm）做内支
4、撑，承台分两次浇捣。 附支护平立剖图： 附坑中坑平面图 在审编制基坑支护及挖土施工组织设计的过程中，我们发现： 四个坑中坑中有三个坑中坑位于砼内支撑下，位于砼内支撑下的坑中坑，部分钢板桩在竖直方向上因内支撑阻挡而无法施工，向下施打及使用完后向上拆卸拉拔都因钢板桩太长而被砼杆件挡住。且打桩机械在已浇筑杆件上行走将严重影响支撑稳定及安全。 针对此问题，笔者提出改用水泥搅拌桩进行坑中坑支护的方案，邀请原设计单位及有关专家就各方面对这一方案进行了论证，与原方案的对比论证如下： 首先，搅拌桩支护能否保证坑中坑的安全。基坑安全是我们考虑支护方案需要考虑的首要内容，我们会同设计人员进行了研究后发现：本工程电
5、梯井底板周边工程桩及承台分布较密，周边承台的高度在 1.3 米2.4 米之间，周边承台底与大承台底高差在 3.051.95 米之间。因此我们可以考虑先开挖周边承台的土方，再开挖电梯井部位的土方，还可采取用放坡的方式挖除周边承台与搅拌桩之间的土方 ，这样极大的减少了坑中坑周边土方与坑底的有效高度差，有效高差降低到 3.051.95 米之间，极大的降低了主动土压力；另外，核心筒周边分布较密的 700 和800 工程桩能有效的抵消周边土方的主动土压力；在此基础上，经设计人员进行计算，采用水泥搅拌桩支护是能保证坑中坑安全的。 其次，施工工艺上能否实施也是很重要的。在方案讨论中，我们先考虑按常规采用 3
6、 排 5 米长单轴 600 搅拌桩，则桩底标高为16.15 米，地面到桩底高差为 15.25 米，而单轴搅拌桩机能施工的极限桩长为 15 米，因此 600 搅拌桩在工艺上不可行。后来考虑使用双轴搅拌桩，经了解，本地市场上 BJ 系列双轴搅拌桩机能施工的搅拌桩长能达到 18 米，又经实地考察，BJ 系列双轴搅拌桩机施工的搅拌桩，水泥搅拌比单轴更均匀，质量更好，则改用双轴搅拌桩机施工时可行的。经设计计算，承台高差为 1.952.75 米之间处搅拌桩为 800550 两排布置，高差为 3.05 米处采用 800550 搅拌桩三排。 再次，造价上能否不高于原施工方案。在技术上可行的情况下，方案的经济性
7、也是我们关注的重点。经专业的预算人员测算，本工程采用钢板桩支护需要钢板桩 278 吨，组合围檩 27.18 吨，钢管 33.4 吨，套相关定额计算后总造价为 161.8 万元；采用水泥搅拌桩方案，经测算，搅拌方量为 2289 立米，空钻方量为 3850 立米，425 水泥掺量为 16%，套相关定额后总造价为 98.35 万。则采用水泥搅拌桩方案支护，造价上能节省 63 万多元，降低直接造价约 40%，即经济上是相当有优势的。 最后，新的支护方案还有工期、质量方面的优势。钢板桩施工，需要先撑后挖，打钢板桩及围檩安装、钢管支撑施工都费时费力，且钢板桩支撑影响挖土难度和速度，若有个别部位误差，调整起
8、来非常困难，增加人工挖土方量，占用较长的施工工期。而采用水泥搅拌桩，完全可以在打工程桩和围护桩的间隙穿插进行施工，不占用任何工期，水泥搅拌桩支护，坑中坑挖土时也无任何障碍，如小有误差，因其强度低，调整起来非常容易，能有效促进工期。而工期的缩短，从实际上也大大的降低了工程成本，有明显的间接经济效益。在质量方面，搅拌桩支护的基坑，可以避免坑中坑结构施工时分两次浇捣，减少留置施工缝，减少了施工缝处渗漏的风险。搅拌桩有效阻滞坑外水向内渗漏，形成干爽的施工环境，有利保证质量、加快进度。同时，因工期缩短，减少了基坑暴露时间，对基坑支护施工质量和地下室结构施工质量都相当有益。 4.结语 据此，本优化方案经设计单位精心设计，并经审图公司和有关专家认真审查，由施工单位组织实施，终于取得了良好的效益。
