基坑支護設計方案優化

黃晨曦 盛中國 曹俊杰 陳培帥

(1.昆山市建筑設計院有限公司，江蘇 昆山 215400； 2.蘇州市住房和城鄉建設局，江蘇 蘇州 215002； 3.太倉市住房和城鄉建設局，江蘇 太倉 215400； 4.中交二航局，湖北 武漢 430040)

1 概述

經過幾十年的發展，建筑工程發展如火如荼，目前一層地下室的基坑支護方案及支護施工工藝已日趨成熟。基坑支護作為臨時支護，支護設計的選型對基坑的安全、經濟、工期有著決定性的影響。本文依托對太倉海瑞恩基坑工程，對基坑原有設計方案進行優化并實施。基坑開挖過程中的監測數據表明，該優化方案既保證了工程安全且縮減了工期。

2 工程概況

2.1 基坑及基坑周邊環境概況

1)基坑工程概況：本工程基坑支護面積約7 135.11 m2，支護周長約422.4 m，基坑挖深4.80 m。

2)基坑周邊環境：本工程基坑位于海瑞恩廠區內。基坑東側為一期廠房，基坑距一期廠房約7.0 m，一期廠房為樁基礎，廠房內地坪采用地坪樁結構地坪；基坑南側為廠區內道路綠化空地；基坑西側緊鄰廠區內道路；基坑北側為廠區內綠化空地，如圖1所示。

2.2 基坑工程地質概況

基坑地質情況如表1所示。

基坑底位于③層淤泥質粉質粘土，該土層土質較差對基坑控制變形不利。

表1 工程地質概況表

3 原先設計方案思路與方案變形計算

3.1 原方案設計

基坑東側已建廠房距離基坑較近且該廠房內多為高精密儀器，對變形敏感，基坑設計時需要嚴格控制基坑變形。原設計方案擬采用鉆孔灌注樁+混凝土支撐的支護形式，如圖2所示。

3.2 原方案變形計算

基坑計算采用理正深基坑軟件計算，執行標準JGJ 120—2012建筑基坑支護技術規程。計算結果如圖3所示。

由圖3可知基坑理論計算最大水平位移值為21.6 mm，基坑變形等問題能夠滿足工程使用要求。

4 優化方案及計算

4.1 方案優化

該項目為海瑞恩公司的擴建項目，項目要求快速投入使用運行，原設計方案不能滿足工期要求。原因如下：

1)支護體系鉆孔灌注樁及混凝土支撐都存在較長的養護期;

2)帶支撐體系的基坑支護方案土方開挖進度較慢;

3)支撐拆撐工況需等底板強度養護至80%。

基坑東側已建一期廠房為樁基礎且地坪采用地坪樁結構地坪，基礎剛度較大，房屋自身抗變形能力較強。因此可采用無支撐支護體系以加快土方開挖進度及土建施工進度。

優化方案采用SMW工法樁結合雙排樁的支護形式，為更好的控制變形對雙排樁中間土部分采用攪拌樁進行加固，如圖4所示。

4.2 優化方案變形計算

通過計算可知基坑最大水平位移值為25.5 mm，較優化前增大了3.9 mm，但仍能夠滿足工程使用要求。計算結果如圖5所示。

5 結語

目前成熟的基坑支護形式較多，選擇一個符合工程需求的支護方案需要設計、施工豐富的施工經驗結合。本工程采用了SMW工法樁結合雙排樁的支護形式取代了鉆孔灌注樁+混凝土支撐的支護形式，有效縮短了工程工期。計算結果表明該優化方案雖然水平位移略有增加，但是也已能夠滿足工程要求。后期監測數據也表明該優化方案變形值與計算基本相符，安全性可靠。