關(guān)于大樓基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案的探討

■　劉洋

（廣東核力工程勘察院廣東廣州510000）

關(guān)于大樓基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案的探討

■劉洋

（廣東核力工程勘察院廣東廣州510000）

以東莞市某大樓基坑支護(hù)工程為例，分析了基坑穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、方案實(shí)施的可行性，闡述了動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的重要性，給類似深基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)與施工提供參考。

基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案

1　工程概況

擬建的東莞市某大樓位于東莞市松山湖區(qū)，場地基本平坦，擬建的大樓共12層，裾房4層，地下室一層，預(yù)計(jì)開挖深度約為5.0米，基坑側(cè)壁安全等級為三級。根據(jù)勘察時(shí)及目前施工了解的情況，場地內(nèi)上層雜填土水泥砼塊、磚塊等建筑垃圾較多，根據(jù)攪拌樁的工藝，施工難度太大，不可采用。故需采用其它方法既方便又經(jīng)濟(jì)的解決本基坑的支護(hù)問題。

2　水文、地質(zhì)情況

2.1地下水分布

根據(jù)我院的勘察報(bào)告，在勘察深度范圍內(nèi)，在雜填土中見地下水，初見水位1.0～3.0米，屬上層滯水；在中砂層中見另一層地下水，穩(wěn)定水位埋深9.6～10.3米，水量較大。根據(jù)本工程的實(shí)際情況，影響基坑支護(hù)的主要為上層滯水。

2.2場地土層組成

場地在基坑開挖影響到的范圍土層分布如下：

（1）雜填土：雜色，松散，上部稍濕～濕，下部很濕～飽和，主要由磚塊、混凝土塊、粘性土、砂等組成，層厚1.60～4.0米。

（2）淤泥：灰黑色，流塑，飽和，高壓縮性，層厚0～2.4米。

（3）粉質(zhì)粘土：黃色，灰白色，硬塑～可塑，稍濕，局部夾粘土，層厚0.7～2.6米。

（4）中砂：黃色，上部稍濕～濕，下部很濕～飽和，中密，級配較好，含粘性土，局部夾細(xì)砂，地層厚5.1～7.4。

3　各土層粘聚力、內(nèi)摩擦角及天然重度取值

根據(jù)勘察報(bào)告，各土層粘聚力、內(nèi)摩擦角及天然重度取值詳見下表1。

表1

4　簡要分析

4.1周圍環(huán)境簡要分析

東莞市某大樓位于東莞市松山湖區(qū)，地下室西側(cè)離主干道距離超過20米；南側(cè)為3層民房，淺基礎(chǔ)，距離為9～10.0米；北側(cè)為居民商住樓，樁基礎(chǔ)地基，距離約為13米，東側(cè)為圍墻，間距超過20米，由此可見，本基坑開挖的放坡空間較為寬裕。

4.2水文地質(zhì)條件分析

根據(jù)勘察報(bào)告，影響本基坑的地下水主要為上層滯水，根據(jù)現(xiàn)場已開挖情況得知，水量較大，由當(dāng)?shù)亓私馇闆r得知，本場地原為水塘回填，故本基坑支護(hù)的主要難點(diǎn)在于基坑內(nèi)上層滯水的處理。

4.3地層分析

除粉質(zhì)粘土外，場地地層在基坑開挖影響范圍內(nèi)存在雜填土及淤泥等對基坑支護(hù)相當(dāng)不利的土層，參照建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99），本基坑采用天然放坡不具備條件，必須采用支護(hù)措施。

5　設(shè)計(jì)思路

5.1基坑內(nèi)上層滯水的處理

由于本基坑支護(hù)的主要難點(diǎn)在于基坑內(nèi)上層滯水的處理，上層滯水的處理東莞市主要有兩種，一是井點(diǎn)降水，在基坑外側(cè)設(shè)置降水井，將上層滯水排干；其次為攪拌樁止水，在整個(gè)基坑外側(cè)打入攪拌樁，形成滯水帷幕，阻斷基坑內(nèi)外地下水，然后利用污水泵將基坑內(nèi)積水排走，保證基坑干燥施工。

對于本場地而言，由于原為水塘回填，水量較大，且基坑下部為粉質(zhì)粘土，為隔水層，降水效果有限，難以到達(dá)降水的目的。

又根據(jù)勘察時(shí)及目前施工了解的情況，場地內(nèi)上層雜填土水泥砼塊、磚塊等建筑垃圾較多，根據(jù)攪拌樁的工藝，施工難度太大，不可采用。

根據(jù)我院相似工程經(jīng)驗(yàn)，我院經(jīng)討論，可采用壓密注漿的方法來對基坑止水，具體思路及原理為：在基坑周圍按照一定的間距布置鉆孔，進(jìn)行壓密注漿。壓密注漿法就是利用工程鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)處理的深度后，用高壓泥漿泵，通過安裝在鉆桿（噴桿）桿端置于孔底的特殊噴嘴，向周圍土體高壓噴射固化漿液(一般使用水泥漿液)，同時(shí)鉆桿（噴桿）以一定的速度邊旋轉(zhuǎn)邊提升，高壓射流使一定范圍內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)破壞，并強(qiáng)制與固化漿液混合，凝固后便在土體中形成具有一定性能和形狀的固結(jié)體。

考慮到現(xiàn)場實(shí)際情況，本次工程選用普通壓密注漿的方式，同樣可以形成滯水帷幕，用污水泵排干基坑內(nèi)積水，綜合來處理基坑內(nèi)上層滯水，這是本工程的關(guān)鍵。

根據(jù)我相似工程經(jīng)驗(yàn)，初步布置參數(shù)如下表2。

表2

備注：根據(jù)地質(zhì)條件的不同，必須在正式施工前，選取8～10孔進(jìn)行試灌，對照前期參數(shù)，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整，故上表的參數(shù)值可能會根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)生變化。

同時(shí)考慮到形成的混凝土防滲體存在土體側(cè)向壓力的作用，故從安全角度，在灌漿孔中部插5～6米長新細(xì)竹一根，增強(qiáng)整體韌性及抗剪能力。

5.2基坑側(cè)壁支護(hù)

由于在基坑開挖影響范圍內(nèi)存在雜填土及淤泥等對基坑支護(hù)相當(dāng)不利的土層，參照建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程（JGJ120-99），本基坑必須采用支護(hù)措施。

考慮到基坑周圍放坡空間較大，從工程的工期及費(fèi)用角度綜合考慮，我院建議采用放坡后坡面噴射混凝土砼的方法，施工參數(shù)如下表3：

表3

6　補(bǔ)充說明

本次基坑支護(hù)工程可分為兩個(gè)工程，即為灌漿止水和放坡后坡面坡面噴射混凝土砼支護(hù)，前者施工需試驗(yàn)確定核對設(shè)計(jì)參數(shù)后開始施工，后者在前者施工的基礎(chǔ)上開始由土方部門配合施工，同時(shí)對灌漿止水進(jìn)行修補(bǔ)完善，最終達(dá)到基坑內(nèi)部安全干燥施工的目的。

與傳統(tǒng)的排樁支護(hù)和錨桿土釘支護(hù)，本工程造價(jià)僅占土釘墻支護(hù)費(fèi)用的80%左右，成本僅占排樁支護(hù)的40%左右，更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，且施工更加方便，而且施工時(shí)效果更加有效。

總之，基坑支護(hù)工程是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)性工程，影響基坑工程安全的不確定因素很多，需對施工過程中發(fā)生的問題會全面的分析，做好最優(yōu)方案，使得工程能夠最安全，同時(shí)最經(jīng)濟(jì)便利，避免造成浪費(fèi)情況。

U462.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-472-2