软弱土层深基坑的支护设计

石艳红

摘要：东莞市地处珠江三角洲，东江象一条彩带穿梭而过，地质成因属冲积地层，淤泥、淤泥质土、砂砾石分布范围广，土层平均达20～40米厚而且较软，给深基坑的支护设计工作带来了困难，在保证基坑安全的同时要将造价降到最低。

中图分类号：S611文献标识码： A

一、基坑概要

南方物流电商项目基坑位于东莞市南城科技大道宏二路1号，拟建场地西北侧为宏图路、东南侧为法仕路、西南侧为宏二路、东北侧为规划支路；拟建物3～36F/5栋，地下室2层，基坑开挖深度至底板底，挖深为11.30～12.80m，属深基坑支护，基坑周长为602m，基坑面积为24550m2 ，基坑支护安全等级为一级，有效使用期限至基坑开挖到设计标高后为一年。

二、场地周边环境及工程地质条件

1、场地周边环境

周边环境复杂，西北侧的宏图路共布设9条管线，其中5条光纤电信管线，距基坑顶边线最近为4.47m，1条光纤电力管线，距基坑顶边线为6.29m，1条鑄铁给水管道，距基坑顶边线为11.85m，1条混凝土污水管，距基坑顶边线最近为15.02m，1条混凝土雨水管，距基坑顶边线为17.73m；西南侧的宏二路共布设4条管线，其中2条混凝土雨水管，距基坑顶边线最近为4.55m，1条光纤电力管，距基坑顶边线为7.0m，1条光纤路灯管线，距基坑顶边线为9.92m；东南侧法仕路共布设3条管路，其中1条铸铁给水管，距基坑顶边线为6.18m，1条光纤电信管，距基坑顶边线为7.04m，1条混凝土雨水管，距基坑顶边线为9.8m；东北侧为规划路和灌注桩基础2～6层楼房，楼房距基坑顶边线最近为15米；2倍基坑距离范围内管线众多，对基坑水平位移和垂直沉降得出了高的要求。

2、工程地质条件

在钻孔控制深度范围内，与基坑支护开挖有关的地层有人工填土层、淤泥质粘土层、粉质粘土层、砂质粘性土层、全风化花岗片麻岩层，各岩土层工程地质特征如下：

素填土：灰黄色，灰色，灰黑色。稍湿，松散，以粘粒为主，含有砂、植物根茎，揭示层厚为1.70～7.80m，平均4.14m；

淤泥质粘土：灰色、灰黑色，饱和，软塑状，成份以粉粘粒为主，富含有机质，土面有光泽，干强度及韧性高，揭示层厚为0.60～5.50m，平均2.68m；

粉质粘土：褐红色，灰黄色，湿，可塑。成份以粉粘粒为主，含有砂，揭示层厚为1.50～11.80m，平均5.11m；

砂质粘性土：浅红色、灰黄色，灰白色，湿，可-硬塑。成份以粘粒为主，含有少量的石英砂，为花岗片麻岩风化残积土，揭示层厚为5.00～24.20m，平均13.55m；

全风化花岗片麻岩：灰黄色，灰白色，褐色，湿，坚硬状，成份以粘粒为主，已全部风化为土状，含有石英砂，其遇水崩解的特点。揭示层厚为0.50～14.60m，平均4.72m；

场地内地下水属第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，除填土层为中等透水性外，其它岩土层均属弱透水层；下部基岩裂隙水主要赋存于基岩裂隙中，赋水性相对较弱，水量较小，一般与裂隙的发育程度有关。场地地下水水量主要受季节性降水量补给的影响而变动。

三、基坑支护设计方案比较

根据拟建场地周边环境以及地质勘察的土质情况，在满足基坑安全的前提下，做到经济和便于施工，因没有天然放坡的场地，最经济的天然放坡无法实现，土钉墙因位移太大无法控制而放弃，地下连续墙因造太高而淘汰，最终定在桩锚支护与SMW工法桩之间进行比选，这二种支护方式均能有效的控制位移和沉降，保护周边众多管线，满足周边环境和地质条件的要求。

1、桩锚支护

考虑到地质条件差，全场均分布有1.70～7.80m的填土和0.60～5.50m的淤泥质土，采用上部放坡下部垂直开挖，四周沿基坑边线设单排φ1000水平间距为1200的钻孔灌注桩，桩身进入基坑底以下5米，桩后设单排φ700水泥搅拌桩止水，水平间距450，进入基坑底以下2米以上，钻孔桩上设1000*800的冠梁，共设3排7φ5预应力锚索，二条桩设一道锚索，桩间内挂φ8@200×200钢筋网，喷射C20细石砼护面。优点：1、桩锚支护是一种成熟而稳固的支护型式，被社会广范认可和接受，2、施工设备易取得，质量能得到保证；缺点：造价高，钢筋和水泥不能回收。

2、SMW工法

四周沿基坑边线设单排φ850水平间距为600的三轴三相大直径搅拌桩做止水，桩身进入强风化层1米或入基坑底以下6米以上，搅拌桩施工下沉速度不大于0.8m/分钟，提升速度不宜大于1m/分钟；搅拌桩采用42.5R普通硅酸盐水泥，水泥掺入比20%（约220kg/m）,水灰比为1.5~2.0，保证地下水不渗入基坑。搅拌桩内插H型钢，采用H700×300×13×24，钢材等级为Q235。搅拌桩机器就位前应根据搅拌桩的轴线开挖导向沟，在沟槽边设置搅拌桩定位型钢。定位型钢间距比型钢宽度增加30mm，定位桩间距6m，长度10m，型钢在搅拌桩施工结束后30min内插入，插入前应检查其平整度和接头焊缝质量。型钢的插入必须采用牢固的定位导向架，在插入过程中应采取措施保证型钢垂直度。型钢插入到位后应用悬挂构件控制型钢顶标高，并与已插好的型钢牢固连接。在型钢表面涂抹减摩材料前，必须清除其表面铁锈和灰尘。基坑按设计要求回填完毕后方可进行型钢的拔出及回收。按先短边后长边的顺序对称拔出型钢，型钢起拔采用专用液压起拔机。支撑采用H型钢角撑的内支撑方式。优点：1、使用内支撑的形式，不影响周边众多管线，2、型钢使用后可以回收，大大降低造价；缺点：1、未被社会广范接受，2、施工设备较少。

经过以上一种支护型式的比选，最后从本领域发展的角度和经济的角度出发，选择了SMW工法桩的支护型式，现基坑已完全回填，实践证明，当时的选择是正确的，基坑是安全的，质量是可靠的，而且为甲方节省了投资480万。

参考文献：《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；

《建筑基坑支护工程技术规程》（DBJ/T15-20-97）；

《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；

《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2010）；