周邊復雜環境下的基坑支護設計

梁 磊 王 超

（中冶成都勘察研究總院有限公司巴中分公司，四川 巴中 636600）

隨著我國社會經濟的不斷發展以及城市化的快速進行，整個城市建設在各個地區如火如荼的進行。在具體的城市工程建設中，我們發現很多建筑和深基坑距離較近，二者互相影響著彼此的穩定和安全。以下是我們在假定的情況下，開展對周邊復雜環境下基坑支護的分析研究。

一、工程概述及周邊環境

我們假定建筑物是建立在3層商場上的大底盤多塔高層建筑，并且在該建筑物的上面還有15層的住宅居民樓，對于多層和高層建筑采用不一樣的地基處理方法，但是應用同樣的基礎筏板，平均深埋該基礎6m深度。整個周邊環境的面積為南北80m，東西86m。同時，還有一棟6層的回遷居民樓在這個建筑物的北部，二者之間的基坑僅僅相距9m，想成緊密相鄰的格局；在該建筑物的東面還有兩幢建筑物，分別為9層辦公樓和6層居民住宅樓，該建筑物和辦公大樓的基坑相距3.5m，和住宅樓的基坑邊距6m。西邊的城市公路和該建筑的基坑相距4m，東邊的公路雖然相距較遠，有11.5m，但是公路下埋設著城市的排水線路管道和電線寬帶管道，并且這些地下的電纜管道和排水線路相距地下水帶較近。

二、場地工程地質條件與水文地質條件

1 場地工程地質條件

我們假定建筑場地為平原地區，地形相對平坦，沒有較大的起伏。該建筑物的地貌單元主要表現為河流中游形成的沖積和洪積平原地帶。依據我們對該建筑物的地質勘查測量，其地下深度地區的巖石土壤主要有礫砂、粉細砂、分質土壤和粉土組成。具體的數據內容見表1。

2 場地水文地質條件

我們這次對場地下的地下水進行了深度勘測，該地下水帶從上往下依次為滯水帶、潛水帶和承壓水帶，其中靜水位的標準深度為地下0.5m～1.5m。該地下水大部分是來自于大氣降水，少量來自于河流的徑流側向的供給。在一系列對地下水質的測量分析后，我們得出相關的結論報告：（1）該地下水對于地基的鋼結構有強腐蝕性；（2）該地水下能夠中等程度的腐蝕鋼筋混凝土中的框架結構；（3）該地下水對于地基中的鋼筋混凝土主體結構里的鋼筋材料，只有很弱的腐蝕性。

三、基坑支護設計分析

1 討論基坑支護的設計方案

根據我們的擬定和相關勘測分析，我們可以很清楚的了解該基坑周圍的環境非常復雜，同該建筑物下面的地下水位比通常情況要高。所以我們設計方案的前提，就是不能造成周邊水位的降低。具體而言，我們的基坑支護設計方案包括周邊土質的支護設計、基坑內降水井道口的分布規劃、基坑降水的止水帷幕設計等等幾個方面。我們在進行土質保護設計的時候，要充分考慮到基坑的東西兩面的復雜情況。建筑物的東西兩側分布著具有地下通信電纜的道路，并且這些光纜靠近地下水位帶，一旦地基深挖不慎，就有可能造成地下水帶的分裂，造成地下水流進通信光纜，引發不可估量的損失和破壞。所以處理好地下水位移動和地下電纜的關系，是我們這次基坑支護設計的重點之一。另一方面，我們要在論證好粉、細砂層滲透系數和周邊土質連通的可行性的前提下，再開展止水帷幕的深度設計討論，只有這樣，我們在具體的基坑支護施工中，不會發生由于土質問題導致土層進水滲水凹陷的情形，進而損壞止水帷幕的施工效果。

表1 土層的力學參數

2 具體實施的基坑支護方案

在初期，我們提出了很多的基坑支護設計方案。但是在安全高效、合理經濟的理念指導下，并且綜合考慮建筑物當地的周圍復雜環境。我們全體設計人員，在現有的施工技術與經驗的基礎上，對所有基坑支護設計方案進行了可行性分析。在最終的幾個方案脫穎而出后，我們又集中眾人的智慧，對這個設計方案進行了優化改進?，F我們對基坑支護可以實行的方案如下：

（1）周邊環境的支護設計：該建筑物的基坑按照6m的長度進行計算。在基坑的北部地區，我們搭建了格柵攪拌樁，這些攪拌樁的寬度為3.3m，內部排口的深度可以達到14m之深，向外的排口深度是13m。如圖1所示。在該建筑物的南面，我們土釘支架的支護方法，來確保基坑的穩定。建筑物的東面和西面是整個基坑支護設計的重點，我們決定對這兩個部分都采用澆灌鋼筋混凝土的方式，利用灌注樁的支撐在上部設置鋼筋混凝土冠梁，并且利用這些冠梁促進各個樁體之間的連接貫通。各個灌注樁之間的距離分別是1200mm和1300mm，樁體的直徑為800m，鋼筋混凝土冠梁的長度為17m。

（2）基坑周邊地區的止水帷幕設計：對于基坑支護設計的周邊地區，我們首先在上面澆筑了兩排直徑是500m的攪拌樁，利用相關機械設備，促使這兩排攪拌樁相互咬合500mm，深度達到14m之深，這樣才能使這些攪拌樁穿過細砂層，促使該層面與其他地質層的分隔孤立。只有做到分離隔絕，才能保證地下水位帶在平移的過程不會發生滲透倒流的現象，也就從根本上預防了地下光纜電線遇水發生事故的可能，杜絕地基支護施工帶來的不必要損失和破壞。

（3）基坑降水井的支護設計：根據地下水帶的特殊情況，我們在建筑物下的基坑內部裝置一個降水井，這個降水井的直徑達到650mm，深度達到16m，降水井下部位于砂濾土層上面。各個降水井之間按照15m的距離，共建造20個。在完成基坑降水井的設置后，我們又在基坑周邊地區建設了10個回灌井，這些回灌井的直徑也是650mm，但是井深只有降水井的一半。通過降水井和回灌井之間的相互作用，合理的引導基坑下的地下水流動，保證基坑內部施工的環境干燥，也降低了基坑支護設計施工的危險性。

（4）固結地基：地基是整個基坑支護設計的主體和關鍵，基坑支護的主要目的就是建造穩定堅固的地基。所以我們在具體的地下鉆孔作業中，要注意對鉆孔區域的勘測和保護。

3 施工注意事項

（1）首先在挖成孔的過程中，要注意保護好周邊的環境，盡量選擇中風化的土層鉆孔作業。施工過程中要注意多加檢查鉆孔的使用情況，不要對鉆孔設備盲目加壓。使用旋挖工藝根據情況作出調整，尤其是不要在堅硬的巖層或者復雜的地形下使用該工藝。所以我們在后續的工程中，要及時做好鉆孔技術的調整，必要時可以以人工挖孔為主，以期提高工作質量的穩定。

（2）因為泥漿無法反復使用，且使用成本比較高，所以不建議使用泥漿進行護壁處理。對于溶洞和孔隙存在地下土層，施工前，必須做好技術勘測，做出施工作業的可行性分析。

（3）對于周邊環境復雜的地區，要注重減少施工的不利影響。對于一些地質條件復雜的土層，采用多種工藝和措施互相配合，把工程的質量和穩定放在首位。

圖1 格柵攪拌樁示意圖

結語

通過以上的設計方案的分析探討，我們在周邊復雜的基坑支護設計中，首先要做好充分的前期準備工作，對于施工地區的周邊環境做好勘查分析，制作相關的勘測報告。在具體的設計中，我們必須做到一切從實際出發，因地制宜的做好相關的技術論證?？傊谥苓厪碗s環境條件下的基坑支護設計中，我們要充分發揮人的主觀能動性，堅持理論和實踐相結合，提高我們的基坑支護工程的安全質量，提升整個城市建設工程的建設水平和質量。

[1]吳國表.某深基坑開挖設計[J].山西建筑，2010（07）.

[2]愈躍平.深層攪拌樁法深基坑圍護中的應用[J].巖土工程界，2011（12）.