1、关于深基坑支护工程的探讨摘要：随着建设的发展，当前城市状况呈现出地少人多、地价高涨、向空中和地下发展的总体趋势，高层建筑的不断增加和地下空间的开发利用，产生了大量的深基坑工程。本文通过工程实例，根据地质条件和各种影响因素，选择了满足工程要求及适合的基坑支护形式，并对施工方案中的技术难点进行了详细的讨论。 关键词：城市建设；基坑支护；施工技术 中图分类号：TU753 文献标识码：A 深基坑支护工程是一个复杂的系统工程，因其影响因素较多，故其支护方案也具有多属性，支护方案的决策也受到技术安全可靠、经济合理性、施工便利并保证工期、环境保护等诸多因素的影响。因此，选择一个科学合理支护方案是深基坑工程成
2、败的关键。 一、工程概况及周边环境 本工程位于新郑市，场地东侧有一河流，河深为 3 米左右，相距基坑边最小距离仅 4 米；南侧 11 米左右是 58 层住宅楼；北侧距离基坑2 米左右有一小桥，桥边分布有煤气管道；西边距离基坑 5 米左右为市政道路，拟建场地内现浇有水泥地坪，地势平坦，自然地坪取-0.600m。拟建工程总建筑面积为地上 3 万 m2，地下 1 万 m2；该工程主要由四栋住宅楼、沿街裙房和地下车库等组成，为框架剪力墙结构，地下车库为 2层，地下室底板面设计标高为-8.1m，承台地梁桩基础，工程桩基采用混凝土钻孔灌注桩。基坑开挖深度为 94m，局部坑中坑高差达 4m 左右。 二、工程
3、地质条件 基坑开挖深度范围内土层分布如下： 第 z 层：杂填土层厚 0.41.1m；第 1 层:黏土层厚 0.401.70m；第 2a 层:淤泥质黏土层厚 0.53.0m；第 2b 层:黏土层厚 0.71.6m；第2c 层淤泥层厚 8.711.5m；第 3 层:粉质黏土层厚 1.903.90m；第 5-b层:黏土层厚 3.907.30m；第 5-c 层:粉质黏土层厚 1.808.0m；第 5-c层:黏质粉土层厚 1.607.5m。基坑支护设计土体参数如表所示： 三、基坑特点 综合分析场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度、基础结构、周边环境的 影响，本基坑具有以下特点： （一）场地内基坑开挖主要
4、地层影响为 2c 层淤泥，该层土性差，为高压缩性 软塑淤泥质土，厚度大，对基坑开挖很不利； （二）基坑开挖深度为 94m，局部坑中坑深达 4m 左右； （三）周围环境条件较差，基坑边缘距离马路和住宅较近，东侧还有一条河， 因此对基坑止水防渗和侧向变形要求比较严格； （四）基坑开挖后东西侧主动土压力不平衡，很有可能整个基坑支护系统整 体向河岸一侧移位。 四、方案设计 本着“安全、经济、适用”的原则，对多种围护结构方案进行优选后决定采用排桩加两道钢筋混凝土支撑的方案： （一）支护桩设计 本工程支护桩采用800900 钻孔灌注桩，桩长 18.7520.05m，桩顶标高为-2.750m，进入地质第 5
5、 层一定深度。基坑东侧为防止河水渗入基坑和平衡土压力，打设两排双头700500 水泥搅拌桩；其他各侧为防止支护桩间漏土引起地面沉降，设置一排双头水泥搅拌桩来控制支护系统变形。 （二）支撑系统设计 在支撑的平面布置方面，采用中间对撑，两端采用角撑的布置形式。水平内支撑平面布置时，尽量避开主体结构的柱子位置，以便柱子的主筋接头按设计规范施工。 为适当减少围护桩长度，降低造价，同时利于排除浅层中地下水，本工程将 第一道支撑置于现地坪下 1.5m 左右处，在第一道支撑下 4.05m 处设第二道支撑。 支撑系统布置完毕后，采用基坑支护软件进行了围护系统空间协同分析，以控制工况第一道和第二道支撑轴力分布。
6、 （三）基坑临河一侧支护设计处理 本工程支护结构的难点在于靠近基坑东侧有一条河流，深度较深，此侧土压力较小，会造成支护结构体系不平衡而导致支护体系向河侧移位较大，从而使围护系统产生次应力而影响安全，最终对河流产生破坏使河水涌入基坑内。 1、根据河流深度和位置，按支护单元计算靠河一侧基坑支撑内力，与其 他一侧基坑支撑内力进行定量比较； 2、立柱采用直径较大的混凝土钻孔灌注桩抵抗空间水平力； 3、利用空间桁架体系形成整体刚度，减小土压力不平衡造成的位移； 4、靠近前塘河一侧利用施工场地进行堆载，增加主动土压力； 5、基坑挖土方向严格按照由河道一侧向外侧推进的顺序进行，先形成反 方向预应力； 6、基
7、坑外侧采用两排水泥搅拌桩既能改良土的物理性质、减少变形，又 能起到止水抗渗的作用，水泥搅拌桩长度比基坑深度长 1.5m 左右。 五、基坑施工与监测 本项目工程桩与支护桩同步施工。支护桩先施工钻孔灌注桩，再施工水泥搅 拌桩，基坑开挖时严格按照从河岸一侧向外侧退挖，挖到坑底后，边开挖边施工 混凝土挚层，以减少基坑暴露时间，有效地控制了变形。支撑采用爆破的方法拆除。 （一）对周边建筑物的沉降监测结果 4 个监测点的最大沉降量只有 2mm 左右，这是因为一方面被监测的两幢楼都 有工程桩，且基坑距建筑物有一定的距离，另一方面本工程基坑变形不是很大， 基坑开挖对建筑物影响很小，这也在预料之中。 （二）对各
8、监测点的水平位移监测结果 环梁顶、河坎以及周边管线的水平位移也不大，这说明刚度很大的环梁和支 撑结构体系对控制水平位移大有益处。 （三）对深层土体位移和桩身位移的监测结果 监测点的最大变形一般都出现在第一道或第二道支撑拆除后的一段时间，这 说明支撑拆除后的一段时间内基坑还会有变形，但一般支撑拆除后的变形差不会 超过 10mm，对周边环境的影响不大。另外，从桩身位移监测结果(最大不超过 20mm)与深层土体位移监测结果(都大于 20mm)比较，深层土体位移量大于桩 身位移，说明深层土体位移不能完全反映支护桩身的变形，这与支护桩间有一定 空隙有关；其中有一个监测点超过警戒值的主要原因可能是该孔靠近
9、市政道路，道路的路基较高且车辆的通行对变形有一定的影响。 （四）深层土体位移和围护桩身位移的监测结果 根据监测资料显示，测斜孔 1 测得最大位移为 24.35mm，位置在桩顶以下 9.Om 处；测斜孔 2 测得最大位移为 34.56mm，位置在 8.5m 处；测斜孔 3 测得最大位移为 57.12mm，位置在 4.Om 处；测斜孔 4 测得最大位移为 36.14mm，位置在 8.5m 处；测斜孔 5 测得最大位移为 37.06mm，位置在 95m 处；测斜孔 6 测得最大位移为 5372mm，位置在 9.Om 处；测斜孔 7 测得最大位移为 36.49mm，位置在 7.5m 处；测斜孔 8 测
10、得最大位移为 42.81mm，位置在 7.5m 处；测斜孔 9 测得最大位移为 32.19mm，位置在 9.5m 处。 （五）支护系统整体位置的监测结果 从监测数据上来看：支护系统的整体位移是向河岸一侧变形，与我们设计计算和分析一致，最后我们调整挖土方向和施工顺序后，位移变小并产生回弹。 （六）支撑轴力的监测结果 第一道支撑轴力都远大于警戒值；第二道支撑各点的轴力都小于警戒值。这 说明我们所采用的计算理论体系和计算软件与实际情况有一定的偏差，这些经验 值得认真总结，以便使以后的设计更贴近实际情况，并为节约工程造价打下基础。 六、结论 本基坑的支护结构设计和施工总体来说是成功的，支护结构是安全的，对周 边环境的控制基本上也在允许范围内，特别是靠河边一侧基坑支护的处理方案是 成功的，未发生基坑渗漏和基坑变形过大的情况。在此项目实施过程中，也有以 下体会值得今后的设计借鉴： (一)市区中的河流原为老河道，河岸下分布有大量杂填物和暗河道，基坑 外侧一定要用素黏土进行换填，并设置水泥搅拌桩止水。 (二)由基坑支护监测分析可知，对于临河深基坑会产生土压力不平衡的问 题，采用钢筋混凝土桁架结构能增加整体稳定性，施工时要安排好挖土顺序，尽 量做到与位移方向相逆。 (三)基坑支护设计要把理论计算结果和实践经验结合起来，不但要进行定 量计算，还要结合定性分析，这样才能更好地指导施工。
