龙王塘中心小学搬迁项目基坑支护方法研究

(辽宁师范大学地理科学学院 辽宁 大连 116000)

一、引言

我国基坑工程发展的历史不长，理论研究落后、人员技术水平有限，基坑工程的特点可以概括为“深、差、密、多、低”，即我国的基坑越挖越深、工程地质条件越来越差、四周已建或在建建筑物密集或紧靠市政公路、基坑支护方法多、支护成功率低。因此，从根本上加强基坑工程相关理论的研究，不断改进与完善设计方法，整体提高基坑工程的技术是关键所在。

二、工程地质概况

拟建高新区龙王塘中心小学工程位于大连市高新园区龙王塘小龙王塘村，场地总用地面积20749.20m2，地貌为低山丘陵-丘间沟谷。北邻旅顺南路，东侧为63中学建筑场地，南为低山丘陵，形成多处陡坎，场地内有一个水塘。

据钻探资料，在勘察深度内，自上而下地层特征为素填土(Q4ml)、淤泥质粉质粘土(Q4l)、含碎石粉质粘土(Q4al+pl)、全风化板岩(Qnq1)、强风化板岩(Qnq1)和中风化板岩(Qnq1)。

钻探期间在X22、X25钻孔中取得两组地下水样，属Ca2+-SO42-类型，根据地下水腐蚀钢筋混凝土结构的判别要求，结果为(按最不利)：场地水质对混凝土结构有微弱腐蚀，若长时间浸泡在水中，会对结构有微弱腐蚀性，潮干相互交替时钢筋有腐蚀。

在钻孔X24、X25中取得两组土样。根据土对混凝土结构的腐蚀性腐蚀性、土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性判别标准，结果为(按最不利)：地下水位以上含碎石粉质粘土对混凝土结构具有微腐蚀性。

经勘查，场地内没有发现断裂构造的通过，且不存在危岩、地面沉降、地面塌陷(岩溶塌陷、采矿塌陷)等不良地质作用，没有不利埋藏物。

拟建基坑大部分在水塘中，南侧及东侧部分侧壁在水塘外。场地周围无重要建筑及公共设施，基坑工程复杂程度等级为简单。

三、支护方法研究

结合国内外常用支护形式，依据拟支护的基坑深度、周边环境条件、岩土体类型等客观因素，同时参照《建筑基坑支护技术规程》[1]中的各类支护结构的适用条件对支护方案进行选择。由于基坑所在深度范围内，大部分为淤泥质粉质粘土、含碎石粉质粘土土层，局部可见地下水，设计以下基坑支护体系。

图1 基坑概况图

联合支护是采用两种或两种以上支架共同维护围岩稳定的支护。这种支护兼有这几种支架的优点，又克服了缺点，是现在常用的支护方法。

(1)如图1，AB、AD段经过实地勘测，场地有较大放坡空间，依据地形图，周围没有重要建筑物和大型地下设施，所以根据安全第一，经济合理的原则，选择采用放坡[2]+全长粘结锚杆[3]+挂网喷砼面层[4]联合支护体系。在基坑的施工过程中，当条件允许时，放坡开挖是最好的选择，既简单又经济，成本又低，工期相对又短。

(2)CD段由于靠近山体没有放坡空间，所以采用单排灌注桩[5-6]+预应力锚索[7-11]+挂网喷砼面层加放坡+全长粘结锚杆联合支护体系。

支护所采用的锚杆抗拔安全系数为1.2000，假设基坑开挖深度至4m为工况1，开挖深度至6.9m为工况2。经验算，工况1抗倾覆安全系数为7.981，工况2抗倾覆安全系数为3.930，均不小于1.200，基坑抗倾覆稳定性达到标准，所以，CD支护系统稳定，设计合理。

四、结论及建议

(1)本文搜集、整理了大连市高新区龙王塘中心小学南部基坑支护方法的相关资料，参考基坑岩土工程勘察资料，为选取最适用于该基坑的支护方法，在相关单位的配合下，在场地完成了钻探取样、原位测试、土体加固、单轴饱和抗压抗剪试验、重型动力触探试验、点荷载试验等一系列工作，将现场、室内试验得到的大量试验数据进行修正、整理、分析，得出了效的岩土体参数。

(2)经过反复的计算对比，结合实地地形、地貌、岩土体条件、水文气候条件及水的腐蚀性等客观因素以及考虑到具体施工过程中某些施工设备在北方尤其是在大连地区不太适用等影响工程进程、造价等各个方面因素，最终选取了放坡+全长粘结锚杆+挂网喷砼面层联合支护体系和单排灌注桩+预应力锚索+挂网喷砼面层加放坡+全长粘结锚杆联合支护体系，解决了基坑南部因没有足够空间而不能自然放坡等问题。整套基坑支护方法在继承传统工艺的基础上进行了改进，不仅满足达到安全支护的效果，同时也为后续基础施工留出足够的工作空间，本文阐述的基坑支护方法是更为安全、经济、尤其适用于现阶段龙王塘中心小学搬迁建设项目的方法。

(3)建议将水塘部位流塑-软塑状态的淤泥质粉质粘土清除后再回填碎石土夯实或采用强夯置换法进行处理，处理地基时应该根据规范试夯，以此结果来进行地基处理和设计施工。处理后地基检测合格后方可装基。