特殊場(chǎng)地高層建筑基坑支護(hù)方案探討

摘要：基坑支護(hù)關(guān)系到建筑施工安全及基礎(chǔ)質(zhì)量保證。基坑類型的選擇及開(kāi)挖，必須考慮周邊建筑的安全。文章以某項(xiàng)目為例探討了特殊場(chǎng)地高層建筑基坑支護(hù)方案。

關(guān)鍵詞：基坑支護(hù)；高層建筑；建筑施工安全

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）10-0076-02

1 工程概況

項(xiàng)目位于廣西壯族自治區(qū)來(lái)賓市維林大道南段西側(cè)，場(chǎng)地原為停車場(chǎng)，北側(cè)為道路及住宅樓、東側(cè)、南側(cè)為住宅樓，西側(cè)為一層建筑（超市）。擬建建筑地下室邊線距離已有建筑最小距離僅3.0m（詳見(jiàn)圖1）。場(chǎng)地平整。

擬建建筑各項(xiàng)指標(biāo)見(jiàn)表1。

2 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件

2.1 工程地質(zhì)條件

場(chǎng)地位于來(lái)賓市維林大道西側(cè)，區(qū)域地貌屬來(lái)賓巖溶準(zhǔn)平原。東側(cè)有一南北大斷裂通過(guò)，但第四紀(jì)以來(lái)未發(fā)現(xiàn)有過(guò)明顯的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)跡象，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較為穩(wěn)定。

場(chǎng)地主要由第四系人工堆積素填土（Q4ml）、第三系殘積成因粘土（Qel）組成，下伏中泥盆系石灰?guī)r（D2）：

素填土（①層），表層為混凝土地板及碎石墊層，下部以粘性土為主，疏松～稍密，人工堆積，堆填時(shí)間約15年。該層層厚3.00～7.00m，場(chǎng)內(nèi)均有分布。

粘土（②層），稍密實(shí)，可～硬塑狀。該層埋深3.00～7.00m，揭露厚度0.50～3.50m，場(chǎng)內(nèi)均有分布。

粘土（③層），致密，硬塑～堅(jiān)硬狀。該層埋深3.50～10.00m，揭露厚度2.70～15.30m，分布連續(xù)。

碎裂巖（④層），成分為石灰?guī)r，巖體較破碎為較軟巖，破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)，分布于基巖面及巖體中，局部有分布。

微風(fēng)化石灰?guī)r（⑤層），微風(fēng)化。為較硬巖，較完整，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為III級(jí)。巖體內(nèi)存在溶洞，充填物以粘性土為主，少量碎石，軟塑狀；部分無(wú)充填。見(jiàn)洞率為25%。屬巖溶發(fā)育強(qiáng)烈場(chǎng)地。

2.2 水文地質(zhì)條件

場(chǎng)地地下水賦存于土層中的地下水為上層滯水，初見(jiàn)水位埋深約1.00m，穩(wěn)定水位為1.00m～1.20m，補(bǔ)給來(lái)源以周邊居民生活用水及大氣降雨為主；賦存于基巖中的地下水為巖溶裂隙溶洞水，初見(jiàn)水位在基巖面以上1.00～2.00m，其水位升降受大氣降水和紅水河水位影響，具有微承壓性。上層滯水水量不大，巖溶裂隙溶洞水單樁孔涌水量約10～15t/h。

地下水水質(zhì)類型主要為HCO3-Ca2+類，對(duì)砼結(jié)構(gòu)及砼結(jié)構(gòu)鋼筋具微腐蝕性。

場(chǎng)地處于紅水河北面約0.5km，上覆硬塑狀～堅(jiān)硬狀粘土，屬微弱或不透水層，下伏微風(fēng)化石灰?guī)r，巖溶裂隙不發(fā)育，其地下水類型主要以上層滯水為主，少為巖溶裂隙水，50年一遇的最高洪水水位為84.74m，與紅水河有一定的連通性，其水位變化受紅水河水位影響，場(chǎng)地地下水對(duì)地下室具浮托力。場(chǎng)地地下水及土對(duì)建筑材料具微腐蝕性。

3 巖土工程評(píng)價(jià)

3.1 地震效應(yīng)分析

場(chǎng)地位于抗震設(shè)防烈度小于6度、設(shè)計(jì)基本地震加速度值小于0.05g區(qū)，場(chǎng)地屬抗震設(shè)防有利地段。項(xiàng)目工程按抗震烈度為6度設(shè)防。

3.2 場(chǎng)地與地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及詳細(xì)勘察成果，該場(chǎng)地及附近無(wú)深大活動(dòng)性構(gòu)造斷裂通過(guò)，亦未發(fā)現(xiàn)新的構(gòu)造活動(dòng)痕跡；現(xiàn)場(chǎng)踏勘亦未發(fā)現(xiàn)有地裂、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育；在鉆孔控制深度土層內(nèi)未遇軟弱土、土洞等不良地質(zhì)作用體，場(chǎng)地地基土不屬膨脹土，場(chǎng)地土和地下水對(duì)砼基礎(chǔ)具微腐蝕，場(chǎng)地地基穩(wěn)定性較好。

3.3 地基巖土分析評(píng)價(jià)

根據(jù)地基土的物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析及地基土原位測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，結(jié)合野外現(xiàn)場(chǎng)鑒定，綜合地區(qū)工作經(jīng)驗(yàn)確定，各土（巖）層物理力學(xué)指標(biāo)如表2。

4 基坑工程的分析評(píng)價(jià)

擬建建筑物設(shè)計(jì)有一層地下室，地下室深度按4.5m考慮，其安全等級(jí)為三級(jí)，基坑邊坡土體主要由第①素填土和第②層、第③層粘土組成。

根據(jù)組成基坑邊坡土層結(jié)構(gòu)及參數(shù)，基坑邊坡穩(wěn)定性分析如下：

直立邊坡的極限高度按公式h=3.84（c/γ）計(jì)算，第①層素填土（c=5Kpa，γ=17KN/m3）為1.13m，第②層粘土（c=30Kpa，γ=17KN/m3）為6.78m，第③層粘土（c=60Kpa，γ=19KN/m3）為12.1m。

以上計(jì)算僅為理想狀態(tài)下，尚未考慮周邊堆載、暴雨及重型車輛通行等外界因素影響。

場(chǎng)地地質(zhì)條件相對(duì)較好，地下水具微腐蝕性，地基土相對(duì)較穩(wěn)定，但周邊環(huán)境無(wú)放坡的空間，基坑施工不具備放坡開(kāi)挖條件，因此基坑應(yīng)進(jìn)行有效的支護(hù)。

4.1 基坑支護(hù)方案的選擇

地下連續(xù)墻：地下連續(xù)墻可以作為基坑開(kāi)挖時(shí)止水、擋土結(jié)構(gòu)，施工時(shí)亦可作為地下室外墻。但地下連續(xù)墻成本高，施工工藝復(fù)雜。

當(dāng)使用連續(xù)墻時(shí)，需將墻體置于透水性較差的③層粘土中，支撐體系可選擇內(nèi)支撐。內(nèi)支撐的設(shè)置根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)型式、施工方法驗(yàn)算后確定。

排樁：從經(jīng)濟(jì)角度及施工場(chǎng)地局限性考慮，本項(xiàng)目宜采用鉆孔灌注樁支護(hù)。樁端置于力學(xué)強(qiáng)度較高的③層粘土中。內(nèi)支撐的設(shè)置根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)型式、施工方法驗(yàn)算后確定。

4.2 基坑工程監(jiān)測(cè)

于基礎(chǔ)施工期間應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：（1）對(duì)周邊道路及建筑物位移和沉降觀測(cè)；

（2）觀測(cè)基坑周邊地表是否有裂縫，縫隙大小及發(fā)展情況；（3）必要時(shí)對(duì)降水效果進(jìn)行觀測(cè)。

5 結(jié)語(yǔ)

基坑支護(hù)關(guān)系到建筑施工安全及基礎(chǔ)質(zhì)量保證。城市舊房改造項(xiàng)目往往受到場(chǎng)地范圍的限制，四周通常存在有建筑物。于基坑類型的選擇及開(kāi)挖，必須考慮周邊建筑的安全。從安全及經(jīng)濟(jì)考慮，該項(xiàng)目基坑宜選擇排樁支護(hù)。

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作者簡(jiǎn)介：唐磊（1963—），女，廣西柳州人，柳州華錫有色工程地質(zhì)勘察有限責(zé)任公司工程師，研究方向：巖土工程地質(zhì)勘察。