软土地区复杂环境深基坑设计实践

2020-10-20吴振宇

科学与财富 2020年20期

吴振宇

摘要：伴随着社会经济的高速发展与城市化进程的加快，各项工程建设规模不断扩大。本文主要通过某地区基坑支护工程项目实例，简单介绍基坑周边环境复杂条件下软土基坑支护的设计思路。该基坑具有面积大，周边环境复杂，软弱夹层厚度大等特点，设计施工难度大。本工程只选取了两侧典型基坑进行介绍。

关键词：软土地基;深基坑;设计技术

0引言

深基坑技术是目前我国建筑施工中最常运用的施工方法之一，本文就软土地基以及深基坑的概述、软土地基深基坑设计与处理要点以及对基坑工程施工监测进行了讨论。

1工程概况

拟建建筑物为3栋8层中高层住宅楼，通设1层地下室。塔楼部位采用筏板基础，筏板厚度650mm，纯地下室部位采用桩基础，底板厚度450mm。从坑边现状地坪标高计算至垫层底，基坑开挖实际深度为5.15～5.95m，基坑开挖面积约9625m，基坑开挖底线周长约472.7m。

2周边环境

基坑东南侧靠近小区住宅。基坑开挖线距离小区住宅家在建筑距离约4.7～32.0m;基坑西北侧靠近现状市政道路，现状道路与本项目为围墙隔开，基坑边距离围墙较远;现状道路下分布电信管道、雨水、污水等管线。

3工程地质条件

3.1 地基土特征与分布

场地位于沿海地区分布有较厚的淤泥，且有泥炭质土层分布，根据地勘报告得到的各土层物理、力学指标参数如下表。

其中泥炭质土呈流塑状态：含大量水草腐殖物，有机质含量高，质轻，干强度及韧性低，高压缩性，遇水后几乎无工程力学强度。

3.2 水文地质条件

拟建场地水位埋深0.10～1.60m，标高介于3.2～1.7m。地下水主要靠附近河水、大气降水、生产、生活用水入渗补给。

4基坑支护方案

4.1 基坑特点

1）基坑面积大，约9625m2;深度自现状地面标高起为5.15～5.95m;2）地质条件较差，特别是坑壁及坑壁以下存在一层厚度较厚的淤泥，且淤泥上部分布有一层泥炭质土（约0.5～2.8m）对基坑工程影响比较大;3）周边环境较为复杂，东南侧靠近小区住宅楼最近距离仅为4.7m;西北侧为现状市政道路;管线分布较多。

4.2 基坑支护设计

本工程支护方案应按变形控制设计，整个基坑采用“上部放坡取台 + 单（双）排钻孔灌注桩 + 冠梁 + 坑壁挂网喷射混凝土”为主体的支护方案。根据基坑周边条件进行适当放坡，以减小围护桩受力，控制围护体系及周边环境的变形。

基坑西北侧距离红线较远采取“上部放坡取台（坡高2.3m） + 单排钻孔灌注桩（700mm 直径，间距1000mm，桩长16m）+ 冠梁+ 锚索”支护方案。见图1基坑西北侧支护方案。

基坑东南侧距离小区围墙2.6m 靠近小区6F 住宅楼，对变形要求较高，为严格控制基坑变形采取“上部放坡（坡高1.5m） + 钢管斜撑（水平间距7m，长9m） + 单排钻孔灌注桩（700mm 直径，间距900mm，桩长17m） + 冠梁+ 坑壁挂网喷射混凝 + 斜支撑”支护方案。见图2基坑东南侧支护方案。

4.3 基坑止水

根据勘察报告地下水位埋深较浅，且局部存在泥炭质土，分布范围较广、局部厚度较厚;结合类似基坑设计及施工的成功经验，需采取有效的隔水和挡土措施。本基坑采用连续搭接的双轴水泥搅拌桩进行挡土止水，止水桩桩径700@500，搭接200，长度为8m;施工标高为冠梁顶标高施工。

4.4 钢管斜撑

1）设计斜撑剖面基坑采用中心岛法开挖，靠近基坑边预留土台反压;

2）斜撑采用直径609mm，壁厚16mm 钢管支撑，斜撑水平间距5.2～7.8m，斜撑位置可根据现场实际情况进行局部微调;3）斜撑底部支撑采用2根直径500mm 静压桩，桩长9m，桩顶为钢筋混凝土底墩，底墩与地下室底板同时施工。

5基坑监测

基坑监测是基坑开挖过程中的重要环节之一，能有效反应基坑开挖过程中支护体系及周边环境的变形情况。对于本工程来说东南侧的建筑物是重点监测对象，在基坑开挖过程中应对该区域进行重点监测，并及时反馈数据，根据监测数据实时调整施工速度或工艺，做到动态化施工。

6结语

1）支护桩桩长普遍较长，由于泥炭质土及淤泥层的物理性质极差，只能提供很小的被动土压力故围护桩插入比较大，必须进入土质较好的5层粘土层才能满足计算要求。

2）西北側锚杆采用大角度施工，一方面可避开管线，降低对管线的影响，另一方面可有效控制周边环境变形，防止地面开裂。

3）可以利用坑边和红线间的空地及上部土层硬壳层特性充分放坡以减少悬臂桩的悬出长度，减小桩身配筋，以降低造价。

4）由于淤泥及淤泥质土渗透系数较小，外侧水泥搅拌桩主要起到挡土作用，防止流塑性质的淤泥及淤泥质土从桩间挤入坑内。