1、典型多种支护形式共用基坑工程实例摘要:以台山市某基坑为例,详细分析了复杂环境条件下多种支护形式共用的基坑至设计,对基坑选型、基坑止水等关键问题进行分析，为基坑支护设计提供了一个较好的案例，供基坑设计者参考。 关键词：复杂环境；基坑选型；基坑止水 中图分类号: TV551.4 文献标识码：A 文章编号： 引言 基坑工程已应用也越来越广泛的应用于城市建设中，基坑工程的造价主要取决于基坑工程的选型，选择正确的支护型式不仅能保证工程的顺利进行，同时也可以控制成本，本文通过一个工程实例，较为详细的分析了复杂环境条件下基坑选型问题。 1、工程概况 基坑周长约 270m，基坑大致呈梯形：东西向长边约 97m
2、，短边约34m，南北向约 50m；设 12 层地下室结构，一层地下室结构部分基坑开挖深度约 4.45.6m；二层地下室结构基坑开挖深度约 7.69.0m。该基坑位于老城区，北边多为 24 层浅基础老房屋，西侧为 2 层体育馆，南侧为人工湖，距离基坑边约 910m，湖深约 5.0m，水深约 3.0m。周边环境见附图 1。 该基坑周边环境复杂，且工期要求紧张，施工期间要求周边道路畅通。 附图 1 周边环境示意图 2、工程地质条件 基坑开挖涉及土层主要由人工填土、冲积沉积土体单元、残积土体单元及基岩。各土层情况分述如下：.人工填土层：主要为由砂混粘性土，建筑垃圾等组成，厚度 0.904.50 米，平
3、均厚度 3.07 米，呈松散状态，尚未完成固结；.沉积土层：可塑状粉质粘土，混有大量中细砂粒，厚度 1.208.10 米，平均厚度 5.10 米。7.716.0 击；冲积层-粗砂：厚度 1.909.90 米，平均厚度 4.81 米。由砂粒上往下逐步变粗，多呈稍密至中密状态，很不均匀，级配好，石英质，标贯击数 3.720.1击；.基岩：泥质粉砂岩，埋深 11.0014.90 米，其中全风化岩厚度2.7010.10 米，标贯击数 21.636.3 击，强风化岩厚度 3.9015.20米。 附图 2 典型地质纵剖面图 该场地砂层厚度、埋深较大，水压力较大，且砂层以下即为下覆基岩，基坑止水是设计的关键
4、。基坑支护采用的计算参数为： 3.基坑支护设计方案选型 3.1 工程主要特点和难点分析 通过对周边环境和地质条件的描述分析，该基坑工程有以下几个特点： （1）场地周边多为浅基础房屋，对基坑变形和地下水位控制较为严格； （2）场地内砂层较厚且埋深较大，基坑南侧为面积较大人工湖，基坑止水是关键； （3）本工程工期较为紧张，支护设计需做到施工方便。 3.2 支护结构选型 （1）一层地下室部分，该部分基坑开挖深度较浅，同时根据地质资料分析该位置砂层埋深较深，锚杆（索）等施工不会引起漏砂、漏水等问题，因此，从工期、工程造价等多方面考虑，该部分采用喷锚支护，为使基坑形成封闭的止水帷幕，该部分同样要求采用搅
5、拌桩止水帷幕穿透砂层； （2）二层地下室部分，该部分开挖深度范围内大多会遇到砂层，锚杆在砂层内施工势必会引起水土流失，对周边环境产生较大影响，因此，该部分不适宜采用较为便宜的喷锚支护，需要采用排桩支护； （3）为减少对周边环境的影响，支撑体系首选为内支撑，但是内支撑对基坑施工尤其是土方开挖带来较多不便，且该基坑短边方向长度长50m，内支撑需设置两个立柱，造价也较高，经过综合考虑，支撑体系采用内支撑和锚索结合的方式：基坑角部和宽度较较窄的位置采用内支撑，其余位置采用预应力锚索，即方便土方施工，同时又最大限度的减少对周边环境的影响； （4）基坑止水：初步设计采用较大功率的大直径搅拌桩 100080
6、0搅拌桩穿透砂层进入以下全风化岩 1.0m 形成封闭的止水帷幕，由于受到施工机械限制，施工时采用双排 600400 搅拌桩止水帷幕，考虑到小直径搅拌桩较难进入风化岩层，因此增加桩间旋喷桩止水，同时要求外侧及时挂网喷射混凝土形成第二道止水帷幕； （5）为降低基坑造价，将排桩顶部尽量下移，上部可采用放坡或喷锚形式支护，但由于基坑南部人工湖湖水仅为地下 1.8m 左右，如锚索钻孔顶部低于湖水水面会使得湖水沿钻孔进入基坑，使得锚索无法施工，且对基坑造成不利影响，因此，将排桩冠梁底高程设置在略高于湖水水面高程； （6）根据地质分析，一层与二层高差部分采用放坡开挖。 3.3 典型支护剖面分析和说明 根据周
7、边环境和对支护形式的分析，基坑分别采用桩锚、桩撑、喷锚、放坡等形式，具体情况如图 3 附图 4 基坑支护结构平面布置 （1）一层地下室部分：采用喷锚支护，在基坑北侧，为控制位移顶部锚杆采用预应力锚索，见附图 4，该位置砂层埋深较深，锚杆（索）施工对环境影响较小。 附图 4 一层地下室部分喷锚支护典型剖面 （2）二层地下室部分：采用排桩支护，为降低支护成本，将排桩桩顶标高下移 1.22.5m，上部悬空部分采用 200 厚混凝土板支挡见附图5、6。 附图 5 二层地下室部分桩撑支护典型剖面 附图 6 二层地下室部分桩锚支护典型剖面 4.设计成果与监测结果比较 支护结构计算时，排桩结构土压力理论采用
8、文1中提出新的主动和被动土压力计算，计算方法采用文2提到的增量法进行计算,喷锚支护采用文3提到的增量计算方法进行计算。根据计算结果，桩撑位置最大位移 10.3mm，桩锚位置最大位移 27.2mm，喷锚位置位移为 14.5mm，实测结果：桩顶位移最大为 23.4mm，其中桩撑位置位移仅 6mm，由于桩撑结构最大位移位于支护结构中部，其最大位移应略大于顶部位移，喷锚位置位移为 16.4mm，通过比较，计算结果与实测结果比较一致。 5.结论和建议 本基坑综合考虑了周边环境、地质条件、施工工期等多方面的因素，采用多种型式结合的支护方案，做到了安全、经济。通过对本工程的分析，可以得出如下的结论和建议：
9、（1） 、基坑支护选型需根据周边环境、地质条件等多方面，不同条件下采用不同的支护形式，能起到较好的经济效果。 （2） 、由于广东省地下水丰富，在砂层较厚的位置一定要采取较为稳妥的止水方案，建议采用多重止水措施，本工程中采用了三种止水措施：桩外侧连续搅拌桩止水帷幕，桩间旋喷桩止水和桩内侧挂网喷射混凝土。由于搅拌桩和旋喷桩质量控制困难且难以检测，桩内侧挂网喷砼质量可靠且施工方便，建议同时采用。本基坑施工过程中，西北角位置搅拌桩局部存在缺陷，开挖过程中曾出现管涌现象，由于外侧挂网喷砼的作用，未造成较大影响，同时在后期堵漏过程中挂网喷砼也起到了较好的作用。 （3） 、锚索的施工尽量位于砂层面以上，以防止砂层中出现漏水、漏砂现象，对基坑周边建筑造成影响，当周边有河道和湖泊时，锚索高度应尽量位于水面以上，本基坑锚索施工时，由于受降雨影响，湖水水面曾一度较高，锚索成孔时局部出现湖内水沿钻孔回流现象。 （4） 、本文设计思路可为类似工程提供参考。 参考文献 1.杨光华 深基坑支护结构的使用计算方法及其应用M.北京地质出版社，2004，26-32 页 2.深基坑开挖中多撑或多锚式地下连续墙的增量计算法建筑结构1994 年第 8 期 3.基坑支护土钉力的简化增量计算法：岩土力学2004 年 1 月
