佛山市深厚淤泥、粉砂場地大型復(fù)雜基坑支護(hù)設(shè)計

趙朋輝

（佛山三龍灣投資控股有限公司 廣東佛山528300）

關(guān)鍵字：基坑支護(hù)；懸臂預(yù)應(yīng)力管樁；復(fù)合土釘墻；雙排管樁

深厚淤泥、粉砂場地廣泛存在于廣東省佛山地區(qū)，由于佛山地區(qū)對超出紅線范圍設(shè)置錨桿支護(hù)有嚴(yán)格的規(guī)定，如果在大型基坑設(shè)置內(nèi)支撐也較為不便的情況下，基坑支護(hù)設(shè)計較為困難，需要根據(jù)周邊環(huán)境情況及開挖深度靈活采取多種支護(hù)形式相結(jié)合，方能確保工程安全［1-6］。

本文以佛山市深厚淤泥、粉砂場地某大型基坑支護(hù)工程項目為例，詳細(xì)介紹了該基坑的設(shè)計及施工實施情況，供同行參考。

1 工程概況及地質(zhì)條件

1.1 工程概況

某項目位于佛山市順德區(qū)，基坑周長約860 m，占地面積約32 700 m2。場地相對標(biāo)高±0.000 m相當(dāng)于絕對標(biāo)高3.350 m，現(xiàn)場基坑頂面相對標(biāo)高-0.950 m（絕對標(biāo)高2.400 m）。本基坑開挖深度包括兩部分：①西側(cè)為1層地下室，地下室底板面相對標(biāo)高-5.100 m（-1.750 m），負(fù)1層底板厚度350 mm，墊層厚度100 mm，坑底相對標(biāo)高標(biāo)高-5.550（-2.200），基坑開挖深度4.6 m。②東側(cè)為2層地下室，地下室底板面相對標(biāo)高-8.700 m（-5.350 m），底板厚度500 mm，墊層厚度100 mm，坑底相對標(biāo)高-9.300 m（-5.950 m），基坑開挖深度8.350 m?；影踩燃墳槎?，基坑側(cè)壁安全系數(shù)為1.0。使用年限為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)施工完成后1年?；哟笾缕矫鎴D如圖1所示?；禹斶吘€北側(cè)距離紅線約2.4 m，東側(cè)距離紅線約4.2 m，南側(cè)距離紅線約2.3 m，西側(cè)距離紅線最近處約4.7 m。

1.2 工程地質(zhì)條件及周邊環(huán)境

根據(jù)地質(zhì)勘察報告，基坑上部土層主要有填土（砂質(zhì)），沖-洪積成因的淤泥（質(zhì)土）、粉砂、粉質(zhì)粘土，下伏基巖為白堊系的沉積巖，巖性為粉砂質(zhì)泥巖?；娱_挖所遇土層為：填土（厚約1.5～3.7 m）、淤泥質(zhì)土（厚約0.8～5.0 m）、粉砂層（厚約2.0～9.5 m），基坑底主要處于淤泥質(zhì)土（厚約2.5～7.0 m）、砂層（厚約3.9～13.0 m）中。

基坑頂邊線北側(cè)距離紅線約2.4 m，東側(cè)距離紅線約4.2 m，南側(cè)距離紅線約2.3 m，西側(cè)距離紅線最近處約4.7 m。紅線外為市政道路，道路外側(cè)為居民房屋，基坑平面布置如圖1所示。

圖1 基坑平面Fig.1 Plan of Foundation Excavation

2 基坑支護(hù)方案選型

基坑所處區(qū)域是軟土加砂層的區(qū)域，止水難度大，支護(hù)結(jié)構(gòu)長，此外本基坑支護(hù)工程限制條件多，不能做內(nèi)支撐，不能做錨桿（索）、支護(hù)措施不能超出紅線，而且由于場地砂層、淤泥層較厚，且埋深較深，若基坑止水措施不當(dāng)，基坑開挖將產(chǎn)生漏水現(xiàn)象?；铀闹芫嚯x建筑紅線距離較近，且紅線外均為市政道路，基坑開挖可利用的空間更加有限。

因此，本基坑支護(hù)設(shè)計方案根據(jù)地質(zhì)條件、環(huán)境條件及基坑開挖深度，綜合分析研究本工程的有利和不利因素，最終確定方案為綜合運用懸臂預(yù)應(yīng)力管樁、灌注樁+斜坡?lián)?坑內(nèi)土加固、復(fù)合土釘墻、雙排管樁、分級放坡等多種支護(hù)形式，具體支護(hù)形式為：南、北側(cè)（1 層地下室段）采用“雙排管樁+坑內(nèi)加固土”；東、南側(cè)（2層地下室段）采用“放坡+灌注樁+斜撐”；西側(cè)整體采用“放坡+單排管樁+坑內(nèi)加固土”。在確?；蛹爸苓叚h(huán)境安全的前提下，取得了較好的經(jīng)濟(jì)性。

該基坑支護(hù)止水方案為：復(fù)合土釘墻區(qū)段采用大直徑攪拌樁，樁徑為850 mm，間距為600 mm；其余區(qū)段采用普通攪拌樁，樁徑為550 mm，間距為350 mm，布置于支護(hù)樁后。該基坑支護(hù)止水方案選擇合理，對基坑變形控制好、止水效果好，安全可靠，對市政道路影響較小、施工具有可行性，能夠確保合理施工工期，支護(hù)樁主要類型有：直徑1 000 mm 的鉆孔灌注樁，樁間距為1 300 mm（5-5 區(qū)段樁間距為1 200 mm）；PHC500-AB-125管樁，樁間距為1.0 m，雙排管樁樁間距1.0 m，排距為2.5 m。

3 基坑設(shè)計

支護(hù)設(shè)計計算采用理正深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行分區(qū)計算［7-10］。計算時按基坑各側(cè)邊劃分計算單元，各剖面的巖土工程勘察資料及設(shè)計參數(shù)的選取，系按最不利因素進(jìn)行的?；影踩燃墳槎?，基坑側(cè)壁安全系數(shù)為1.0，最大水平位移控制值為50 mm。各分區(qū)內(nèi)地面超載取值為：一般區(qū)域區(qū)考慮地面超載取值為15 kPa；出土口區(qū)考慮地面超載取值為35 kPa；材料堆放區(qū)考慮地面超載30 kPa。水位取值為：基坑內(nèi)側(cè)水位按地下水位降至基坑底以下0.5 m；基坑外水位取地面以下1.0 m。

本工程沒有采用內(nèi)支撐，主要采用3 種復(fù)合支護(hù)形式。其中南北側(cè)的“雙排管樁+坑內(nèi)加固土”，典型剖面為10-10 剖面，基坑深度4.6 m，嵌固深度5.9 m，前后排樁都有冠梁，坑底處于粉砂層中。剖面如圖2?所示。

西側(cè)采用“放坡+單排管樁+坑內(nèi)加固土”支護(hù)形式，典型剖面為13-13剖面，基坑深度4.6 m，嵌固深度4.95 m，放坡臺寬1 m，坡高2 m，剖面如圖2?所示。

東南側(cè)采用的“放坡+灌注樁+斜撐+坑內(nèi)加固土”支護(hù)形式，典型剖面為8-8剖面，基坑深度8.35 m，為2層地下室底板，灌注樁嵌固深度13 m，放坡臺寬0.5 m，坡高2 m，剖面如圖2?所示。

8-8剖面支護(hù)形式設(shè)計要點在于要合理確定斜坡?lián)味晤A(yù)留土臺寬度及高度，通過攪拌樁對預(yù)留土臺內(nèi)粉砂及淤泥的加固，確保了預(yù)留土臺的穩(wěn)定性。合理確定斜坡?lián)卧谥ёo(hù)樁的支撐位置，保證地面沉降及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制在合理范圍內(nèi)。合理確定斜坡?lián)卧诘叵率业装宓闹挝恢?，確保底板結(jié)構(gòu)安全性。合理確定斜坡?lián)问┕ぜ邦A(yù)留土臺挖開節(jié)點，確保預(yù)留土臺開挖后支護(hù)結(jié)構(gòu)變形控制在合理范圍內(nèi)。結(jié)合計算及實際監(jiān)測結(jié)果，合理確定斜坡?lián)尾饟喂?jié)點，在確保支護(hù)結(jié)構(gòu)變形合理的前提下，盡量方便施工，減少對主體結(jié)構(gòu)工期影響。該剖面實景如圖3所示。

圖3 預(yù)留土臺及斜坡?lián)味螌嵕癋ig.3 Reserved Earth Platform and Slope Support Section

本基坑工程具有一個比較特殊的位置，即地下1層和地下2層的交界處，有2種不同支護(hù)形式的典型剖面，其中非放坡的典型剖面為14-14 剖面，該位置由于地下室錯層的特殊性，有一個3.75 m 的豎直高差，為保證基坑穩(wěn)定性，在交界處采用“土釘墻+噴混+大直徑攪拌樁內(nèi)插鋼管”的支護(hù)形式，土釘施工時需注意避開地下1 層的基礎(chǔ)。剖面如圖2?所示，現(xiàn)場實景如圖4所示。

圖4 復(fù)合土釘墻實景Fig.4 Composite Soil Nailing Wall

另一個采用放坡形式的典型剖面為15-15 剖面，該位置由于1 層地下室與2 層地下室水平距離較大，為7.5 m，所以采用了放坡的方法，支護(hù)形式為“1∶2 放坡+松木樁”，剖面如圖2?所示。

對于電梯井坑中坑，采用鋼板樁加鋼內(nèi)支撐形式進(jìn)行支護(hù)，尤其加強基坑邊的坑中坑支護(hù)，以控制整體支護(hù)結(jié)構(gòu)變形。

4 實施效果

本項目基坑工程2018 年6 月動工，2019 年12 月順利完成工，地下室區(qū)域已施工完成并回填土方，開挖過程和主體結(jié)構(gòu)施工順利。據(jù)監(jiān)測和應(yīng)力檢測果，測點普遍的最大水平位移為22～45 mm，與設(shè)計要求相吻合，取得了良好效果，保護(hù)了周邊環(huán)境，基坑與周邊建筑物安全?？傮w上達(dá)到了預(yù)期的安全穩(wěn)定的效果，支護(hù)效果良好，基坑周邊止水效果良好，達(dá)到了安全、可靠、工期短的目的。

5 結(jié)語

本項目位于深厚淤泥、粉砂場地，根據(jù)各區(qū)段的地質(zhì)條件及周邊環(huán)境條件特點，綜合運用了懸臂預(yù)應(yīng)力管樁、灌注樁+斜坡?lián)?坑內(nèi)土加固、復(fù)合土釘墻、雙排管樁、分級放坡等多種支護(hù)形式，在確基坑及周邊環(huán)境安全的前提下，取得了較好的經(jīng)濟(jì)性。

在深厚淤泥、粉砂場地，在不能做內(nèi)支撐、不能做錨桿（索）、支護(hù)措施不能超出紅線的情況下，對于一層地下室且周邊環(huán)境較為簡單區(qū)段，可采用“放坡+單排管樁+坑內(nèi)加固土”方式進(jìn)行支護(hù)；對于對于一層地下室且周邊環(huán)境較為復(fù)雜區(qū)段，可采用“雙排管樁+坑內(nèi)加固土”方式進(jìn)行支護(hù)；對于2層地下室且周邊環(huán)境較為復(fù)雜區(qū)段，可采用“放坡+灌注樁+斜撐+坑內(nèi)加固土”方式進(jìn)行支護(hù)。