1、软土地区基坑围护分析【摘要】 某工程的基坑支护设计采用排桩支护加两道水平支撑的支护形式，施工中通过对基坑特点的分析，并对土方开挖方法、支撑施工、支撑拆除、换撑施工和基坑监测的研究，确保了工程施工质量和周边环境的安全。 【关键词】 海相软土土方开挖传力带被动区加固监测点 中图分类号：TU447 文献标识码：A 文章编号： 1 工程概况 某工程0.000 相当于黄海高程 5.050,自然地面高程 3.750(勘察期间孔口高程)，即相对标高为-1.300m（设计均采用相对标高） 。基础形式为钻孔灌注桩基础。设二层地下室，负一层底板标高-5.000m，板厚200mm；负二层底板顶标高-10.100m，
2、板厚 600mm，地下室外墙地梁底同底板底；垫层为 100mm 厚 C15 素混凝土找平层 300mm 厚片石灌砂；基坑设计开挖深度：9.800m(底板垫层底)。 2 工程地质情况 根据业主提供的地质资料，基坑开挖深度影响范围内土层物理力学参数（见表 1） 。 表 1 土层物理力学参数 3 基坑工程特点 1）地下室基底坐落于淤泥质土上，土性极差。土方挖运难度大，施工时必须高度重视，做好基坑排水、混凝土垫层和砖胎膜等的施工工序。2）地下水埋藏较浅应考虑施工期间的抗浮问题，同时基坑土方开挖和地下室结构施工将受到周边环境的影响和制约，给基坑开挖和地下室结构施工的统筹、协调管理带来了更大的难度，因此，
3、桩基施工和土方开挖过程中需严格按照要求施工。 （3）本工程开挖深度大，地质条件复杂，工期较紧，因此，必须加大技术、人力、设备的投入量，并采取先进的施工工艺、性能良好的专用大型设备和完善的技术保证措施。 4 基坑围护设计 4.1 钻孔桩 基坑围护钻孔桩采用单排8001000 的机械钻孔灌注桩，围护桩采用 C25 水下混凝土，主筋保护层厚度 50mm，桩位水平偏差要求1.1，沉渣厚度200mm，坍落度 180-200mm，混凝土应超灌 1.0m，施工时采用跳打方式,保证施工质量。围护桩伸入压顶梁内 100mm。 4.2 冠梁、支撑及围檩 冠梁断面尺寸为 1000800(bh)mm，第一道支撑对撑断
4、面为：1000800(bh)mm,主撑断面为：800800(bh)mm，连杆断面600800(bh)mm；第二道支撑圈梁断面为 1200900(bh)mm，对撑断面为：1100900(bh)mm，主撑断面为：900900(bh)mm，连杆断面800900(bh)mm；支撑的混凝土等级均为 C30。 4.3 支撑立柱 立柱上部嵌入支撑 500mm，支撑桩垂直度要求偏差小于 1/200，上部井子架伸入支撑桩 2.0m；施工时采取有效措施防止机械设备对井子架的碰撞，井子架穿越底板处施工底板时增加止水片，井子架采用四根14014、16014 的角钢和39010012、45012014、59012014
5、 间距 500 的缀条焊接，角钢型号为 Q235，焊条采用 E43 型，采用双面焊接，焊缝高度 8mm。 深基坑支护方案的选择与施工 基坑开挖较深、开挖面积大：基坑设计开挖深度：9.800m(底板垫层底)。基坑东西最长 115 米，南北最宽 65 米，基坑面积约 7500m2。 5.1 平面支撑体系 结合本工程的特点以及地区基坑围护施工的经验，经过多个方案的选择和比较， 本工程围护结构最终采用钻孔桩加两道内支撑的支护体系，基坑围护钻孔桩采用单排8001000 的机械钻孔灌注桩，支撑体系采用了多道角撑+对撑的形式布置，该支护结构形式具有安全可靠，变形小，挖土施工方便的优点，为一般工程经典的地下室
6、基坑支护形式，在类似基坑工程中得到成功应用。 基坑外围采用水泥搅拌桩做为止水帷幕，被动区局部水泥搅拌桩加固。 水泥搅拌桩布置图 5.2 竖向支护体系（两道支撑） 一道围梁面标高设置在自然地坪以下 1m 处，二道围梁及支撑面标高降到自然地坪以下 6.3m 处，这样做改善了桩身内力分布，减少了桩身变形，同时保证两道支撑之间净间距在 4m 以上，保证施工车辆和挖机可以在支撑间行走作业，为基坑施工提供尽可能充足的空间。支护桩均穿越淤泥质土进入土性相对较好的粘土或粉质粘土层，以防止踢脚，减少变形。支护桩桩外侧设置水泥搅拌桩，以防止桩间水土流失，从而减少坑外土体的变形；同时拉大桩净间距以减少了钻孔桩的数量
7、，节省了造价。5.3 深基坑支撑施工： （1）放坡开挖至第一道支撑垫层底，浇筑垫层（100 厚片石灌砂100 厚 C15 素砼上铺油毡） ，浇筑冠梁及第一道支撑； （2）待第一道支撑达到其设计强度的 90后，然后向下分层开挖至第二道支撑面； （3）挖土至第二道支撑面后，于 48 小时之内开槽架设第二道支撑系统（做法同第一道支撑） ； （4）在第二道支撑系统形成并达到其设计强度的 90后，向下开挖至坑底（机械开挖至板底标高后，承台采用人工挖土） ； （5）清底后及时浇筑砼垫层及基础底板； （6）在浇筑地下室底板的同时或者之前,并浇筑与底板同标号混凝土传力带将围护体水平力直接传到底板，拆除第二道支
8、撑； （7）浇筑地下一层楼板并回填工作面施工负一层换撑带(局部楼板缺失处，采用钢筋混凝土换撑梁进行换撑。)； （8）待地下一层板及砼传力带混凝土强度达到 80%设计强度,拆除第一道支撑。 6 施工监测 6.1 监测目的 为了及时了解基坑开挖过程中土体水平位移，周围建筑物、道路及管线的沉降，实行信息化管理，防止发生事故及对周围建筑物、道路、管线造成不良影响，确保施工安全。 6.2 监测点埋设 （1）深层土体水平位移观测。在基坑支护结构较薄弱和较重要部位，设置 11 个深层土体位移观测孔。测斜管埋深 27m 左右，并在土体开挖前 10d 埋设完成。 （2）支撑轴力监测。在支撑关键部位、轴力较大或内
9、力集中部位设置钢筋应力计进行轴力监测，以掌握基坑开挖过程中支撑轴力的变化。共设置 14 个监测点，轴力监测点上下两道支撑对称布置。 （3）沉降及水平位移监测点。共设置 30 个监测点，对立柱、支撑节点、围梁顶、基坑内外土体进行沉降及水平观测，随时掌握基坑开挖过程中对监测对象的沉降和水平变位情况。 （4）围护桩桩顶位移监测点。共设置 17 个监测点，加强对围护桩顶位移的监测。 6.3 监测结果分析 对基坑监测点的监测结果表明，深基坑随着开挖的进行，位移发展最大发生在第二道支撑系统形成并且强度达到要求后，再向下开挖至坑底的过程中。随着底板垫层混凝土浇筑完成，位移趋于稳定，总的来看水平位移基本符合要求，水平位移发展速率也在控制范围内，基坑及临近建筑物、各种管线及煤气管道处于安全、稳定的状态。 7 结束语 （1）本工程地下室施工期间，基坑围护处于安全、稳定状态，未发生险情，证明工程基坑支护体系和施工是成功的，对以后的深基坑围护施工积累了有益经验。 （2）采用多道角撑加对撑的支护体系，最大化地减小了基坑覆盖面积，便于施工。支撑结构充分利用了混凝土的高受压性能，使得工程的造价更趋经济。 （3）埋设监测项目完整，监测的数据均在设计控制范围，信息应用及时，应急措施及时正确。
