某超高層建筑深基坑支護技術研究

王磊

摘 要：近年來，隨著城市基礎設施建設水平的提高，工程建設技術難點也越來越多，其中尤為突出的是由于城市用地愈發緊張，深基坑的支護難度越來越大。因此，在支護空間緊張且基坑較深的情況下，設計最安全、合理、經濟的基坑支護設計方案就變得尤為必要。本文以某超高層建筑深基坑支護設計為例，在綜合分析項目周邊環境、水文地質條件的基礎上，最終確定出最為經濟合理的基坑支護方案，以期為同地區同類施工項目的設計及施工提供參考。

關鍵詞：超高層建筑;深基坑;基坑支護設計

中圖分類號：TU753文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2019）16-0121-02

Abstract： In recent years， with the improvement of the level of urban infrastructure construction， the technical difficulties of engineering construction are more and more. The most prominent reason is that the urban land is more and more tense， and the support of deep foundation pit is more and more difficult. Therefore， in the case of tight support space and deep foundation pit， it is particularly necessary to design the safest， reasonable and economical design scheme of foundation pit support. Taking the design of deep foundation pit support for a super high-rise building as an example， based on the comprehensive analysis of the surrounding environment and hydrogeological conditions of the project， the most economical and reasonable foundation pit support scheme was finally determined， with a view to providing reference for the design and construction of similar construction projects in the same area.

Keywords： super high-rise building; deep foundation pit; foundation pit support design

1 深基坑工程概況

擬建項目位于西安市高新區超高層集群區域，建筑總高度約350m，基坑東西寬約144.9m，實際支護深度為17.5～19.3m。項目東鄰在建的中鐵·西安中心（高230m），西鄰在建的西安邁科商業中心（高220m），北側為在建的西安·綠地中心雙子塔（高270m）。

2 水文地質概況

項目的地質勘查報告顯示，基坑開挖范圍內的土層主要為雜填土、素填土、黃土狀土及粉質黏土，土層中局部夾砂層透鏡體。

勘察期間，實測地下水埋深22.20～25.60m，相應標高389.82～391.82m，屬潛水[1]類型。此外，自然地面下10～12m局部有上層滯水[2]。因此，本工程應考慮降水設計，且降水風險較大。

3 支護設計選型介紹及分析

3.1 設計原則

由于擬建項目基坑深度大，周邊環境條件復雜，支護設計應以安全為第一前提，并在此基礎上盡可能降低支護造價，為建設方提供安全、科學、經濟、合理、工期短和易操作的支護方案[3，4]。

3.2 設計方案選型及說明

由于基坑東、西、北側均有重要建構筑物，且支護深度較大，此次支護方案總體選型以安全性較高的錨拉樁體系[5]為主。為節省支護造價，最終確定的總體支護形式為：上部土釘墻+下部錨拉樁復合支護結構。基坑各邊支護選型如下。

3.2.1 基坑北側。基坑北側實際支護深度17.50～19.30m。建構筑物距離基坑較遠，故主要考慮基坑側壁的整體穩定及基坑頂水平位移。因此，基坑北側整體采用“上部土釘墻+下部錨拉樁”的復合支護結構，并根據支護高度的不同，分為“A型土釘墻+1號錨拉樁”及“A型土釘墻+2號錨拉樁”兩種支護形式。考慮到基坑開挖范圍內存在砂夾層或透鏡體，常規錨索施工易塌孔，樁間錨索采用旋噴錨索。

3.2.2 基坑西側。基坑西側開挖線緊鄰在建的邁科商業中心，其基坑開挖深度與擬建項目基坑相當，故基坑西側主要考慮基坑側壁穩定性及支護結構的側向位移等問題。根據基坑支護深度，基坑西側采用“B型土釘墻+4號錨拉樁”的復合支護結構。土釘墻部分支護高度為7.40m，護坡樁樁徑800mm，間距1.80m。

3.2.3 基坑東側。基坑東側在建的中鐵·西安中心項目基坑距離擬建項目開挖線約18.0m，其基坑深度為16.0m，由于距離擬建項目基坑尚有一定距離，且基坑頂無其余附加荷載，但由于其基坑深度比擬建項目基坑淺約2.90m，因此，必須考慮其建筑荷載對擬建項目支護結構的影響，故采用“B型土釘墻+3號錨拉樁”的復合支護形式。

3.2.4 基坑南側。根據建設方規劃方案，項目臨建、材料堆場、洗車臺、汽車坡道均設置在基坑南側建筑紅線外。因此，此次基坑支護設計的重點及難點是對基坑南側汽車坡道的規劃及支護設計，既要考慮坡道設計的安全性、合理性，還要考慮采用何種支護結構才能在保證安全的情況下盡可能節省支護造價。

3.3 施工坡道設計方案

由于基坑南側可用空間相對較大，為不影響施工進度且便于施工，基坑支護施工坡道[6]首先考慮外坡道，但現狀條件無法滿足這一要求。為此，設計采用了“外坡道+內坡道”的復合形式。坡道自現狀地面下坡至-13.0m轉成內坡道，即-13.0～-18.90m均采用內坡道的形式，坡道兩側按照不陡于1∶1.25的坡比側向放坡[7]。另外，為有效降低支護造價，擬對坡道上盤采用復合土釘墻的支護形式進行支護。坡道下盤根據支護深度的不同，分別采用“5～9號錨拉樁”進行支護。

4 支護設計選型的優化點

由于本基坑屬于超深基坑，支護設計選取了安全性較高的樁錨體系。為了降低工程造價，設計時，大部分區域護坡樁配合土釘墻使用，這樣可適當降低樁頂標高，并在保證工程安全的同時，降低工程造價。

5 結語

對于深大基坑支護工程設計，必須在仔細研究地質水文條件的基礎上，經過詳細的現場踏勘，分析基坑邊坡與周邊環境的關系，結合環保、工期等要求，綜合分析，才能設計出安全、經濟、合理的支護方案。

參考文獻：

[1]王軍.地下水對基坑工程的影響及其對策研究[J].建筑技術開發，2018（1）：117-120.

[2]王平道.淺析地下水對巖土工程的不利影響[J].科技風，2019（16）：122，170.

[3]胡海昆.基坑工程若干問題分析[J].中外企業家，2018（4）：92.

[4]徐飛.深基坑支護結構設計及工程實踐[J].中華建設，2018（1）：110-111.

[5]朱現磊，申文敏，姜振飛，等.深基坑樁錨聯合支護系統數值分析與監測[J].工程勘察，2019（3）：62-66.

[6]王志東，張凱，宋麗軍，等.“排樁+錨索”支護類深小基坑土方開挖雙坡道部署應用[J].施工技術，2018（S1）：22-24.

[7]徐明.黃土地質條件下的地鐵深基坑降水技術探討[J].科學技術創新，2019（10）：109-110.