石家莊市某基坑支護方案設計

劉楚婳 徐世光 楊溢 申秋

摘 要：隨著我國經濟的高速發展，高層建筑矗立于城市的各方各位。從而其基坑支護顯得尤為重要。巖土性質千變萬化，地質埋藏條件和水文地質條件的復雜性、不均勻性，往往給基坑支護工程的設計和施工增加了難度。本文將在對地質情況詳細勘察及巖土工程評價后，給出較為合理的設計方案。

關鍵詞：基坑;支護設計;放坡;土釘墻

中圖分類號：TV551.4 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2020）08-0146-03

1工程概況

擬建場地位于石家莊市裕華區賈村東側，為城中村改造拆遷場地，東側300m為青石路（308國道），交通便利。本工程主要包括高層住宅、商業網點、地下車庫，各建筑物性質如表1。

本工程主體建筑[1]重要性等級為一級，場地復雜程度等級二級，地基復雜程度等級二級，綜合確定勘察等級為甲級。附屬建筑和地下車庫勘察等級為乙級。

2工程地質條件

2.1地形與地貌

石家莊地區跨太行山和華北平原兩大地貌單元，西部為太行山地，東部為華北平原，地勢西高東低，擬建場地地處太行山山前沖洪積平原中部，地貌單元為滹沱河一級階地。

擬建場地為拆遷場地，勘探過程中未發現對工程不利的地下埋藏物，地形較平坦，高差不大，交通便利，利于施工。

2.2土層分布與土質特征

本次勘探[2]最大深度50.00m，所揭露的地層主要為第四系沖洪積成因的黏性土、粉土、砂類土，依據其工程地質特征，自上而下分為12個工程地質主層及1個亞層。

依據現場地層性質鑒定，結合土工試驗和原位測試結果，對本次勘察場地內各主要地基土層的工程特性評述如下：

素填土①：該層在場地內均有分布，厚度不一，壓縮性高，一般厚度0.30m～3.80m。該層壓縮性高，工程性質較差。

雜填土①1：該層在場地內分布較分散，一般厚度0.20m～2.10m。該層壓縮性高，工程性質差。

新近沉積黃土狀粉質黏土②：該層在場地內普遍分布，一般厚度0.30m～3.70m，強度較低，壓縮性中等，具有濕陷性，工程性質較差。

黃土狀粉土③：該層在場地內普遍分布，一般厚度1.00m～4.80m，壓縮性中等，上部具有不均勻非自重濕陷性，工程性質較差。

黃土狀粉質黏土④：該層一般厚度0.50m～3.30m，場地西側及北側和南側部分鉆孔缺失該層，其他地段該層分布較為普遍，壓縮性中等，工程性質一般。

細砂⑤：該層在場地內普遍分布，層位連續穩定，一般厚度2.10m～8.40m，壓縮性低，平均標貫擊數17.8擊，工程性質較好。

粉質黏土⑥：該層在場地內普遍分布，層位連續穩定，一般厚度1.10m～6.30m，壓縮性中等，工程性質較好。

粉質黏土⑦：該層在場地內普遍分布，層位連續穩定，厚度較大，一般為4.90m～8.70m，壓縮性中等，工程性質較好。

粉質黏土⑧：該層在場地內普遍分布，層位連續穩定，厚度較大，一般為4.50m～8.10m，壓縮性中等，工程性質較好。

細砂⑨：該層在場地內普遍分布，僅在89號、92號、93號、94號鉆孔缺失。一般厚度0.50m～4.00m，壓縮性低，平均標貫擊數30.2擊，工程性質較好。

粉質黏土⑩：該層在場地內普遍分布，層位連續穩定，厚度較大，一般為4.80m～9.40m，壓縮性中等，工程性質較好。

中砂 ? ：該層在場地內普遍分布，層位連續穩定，一般厚度3.80m～6.90m，壓縮性低，平均標貫擊數36.3擊，工程性質較好。

粉質黏土 ? ：該層最大揭露厚度7.60m，在場地內普遍分布，壓縮性中等，工程性質較好。

3水文地質條件

本次勘察深度范圍內未見地下水。未發現場地周圍存在污染物或污染源，參照石家莊地區經驗，正常沉積土對建筑材料具有微腐蝕性。

4地基土濕陷性評價

根據探井取得的?級土樣試驗結果，新近沉積黃土狀粉質黏土②層和黃土狀粉土③層具有非自重濕陷性，濕陷系數最大0.045，濕陷程度輕微～中等，濕陷起始壓力125kPa～166kPa，濕陷帶下限為自然地表下5.0m。

擬建1#～8#住宅及二層地下車庫基礎埋深均已穿過濕陷帶，設計可按一般地區考慮;擬建一層地下車庫基礎埋深部分未穿過濕陷帶，需考慮土層濕陷性的影響;商業網點等附屬的輕型建筑物及附屬設施有淺埋基礎時，按自然地表下1.50m起算，濕陷量計算值Δs=3.00mm～148.5mm，根據《濕陷性黃土地區建筑規范》（GB 50025-2004）中有關規定，場地為非自重濕陷場地，濕陷等級為Ⅰ級。

5場地類型判別與地震效應

5.1場地土類型類別

本次勘察波速測試孔8個，測試深度均為50.0m。根據測試成果，計算地表以下20.0m深度范圍內土層的等效剪切波速Vse為162.7m/s～191.7m/s。根據地區經驗，場地覆蓋層厚度大于50.0m，根據鉆孔單孔彈性波測試成果，按《建筑抗震設計規范》[3]（GB 50011-2010）（2016年版）第4.1.3條及第4.1.6條判定，場地土類型為中軟土，建筑場地類別Ⅲ類，特征周期0.55s。

5.2地震效應

建設場地地處山前平原區，地勢平坦開闊，無不良地質作用，地下水位埋藏深度大，場地土以中軟土為主，屬對建筑抗震一般地段。按國家標準《建筑抗震設計規范》（GB 50011-2010）（2016年版）的有關條文，場地抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.10g，設計地震分組為第二組。

6地基基礎分析與評價

6.1場地穩定性、適宜性

區域資料顯示，擬建場地基底為元中古界變質巖地層，上覆巨厚層第四系堆積物，本區歷史上未發生大于5級的地震，地質構造活動微弱，經勘察，周邊無不良地質作用存在，場地穩定，適宜建設。

6.2地基基礎方案分析

1#～8#住宅設計層高為24層～27層，屬高層建筑，基底壓力設計為440 kPa～500kPa，經計算，場地天然地基不能滿足設計要求。建議采用素混凝土樁復合地基方案。

綜合分析該場地地層分布及性狀[4]，樁端持力層可選用粉質黏土⑦層或其下土層，樁長、樁徑按設計要求而定，所需設計參數可按表7.2所列數值采用。

7基坑支護方案

基坑邊線距離紅線7m～16m，具備一定放坡空間，因東側存在高壓變電室及架空高壓線，南側15#地塊即將施工，對變形要求較高，參照本地區基坑支護的經驗，建議采用土釘墻方案?；又ёo的設計參數見表3。

8結論與建議

（1）擬建場地及其附近未發現影響工程穩定的不良地質作用，無對工程不利的埋藏物，場地穩定，可以進行建筑。

（2）場地抗震設防烈度7度，設計基本地震加速度值為0.10g，建筑場地類別Ⅲ類，特征周期0.55s。

（3）場地50.0m深度范圍內未見地下水。地基土對建筑材料具有微腐蝕性。場地標準凍結深度0.60m。

（4）擬建地下車庫可適當加大基礎埋深，采用筏板基礎，既可穿過濕陷帶，亦能滿足承載力和變形要求。擬建商業網點建議采用夯實水泥土樁復合地基。

（5）擬建住宅樓建議采用素混凝土樁復合地基，以粉質黏土⑦層或其下地層為樁端持力層。

（6）基坑開挖應采取支護措施，建議采用土釘墻方案進行支護。

參考文獻：

[1] 張鵬.基于巖土勘察的地質工程基坑支護設計[J].世界有色金屬，2019（20）：252+254.

[2] 戈寧宇.淺談高層建筑深基坑支護技術[J].江西建材，2017（11）：65+70.

[3] GB 50011-2010， 建筑抗震設計規范[S].

[4] 蔣少武，張濤.基坑支護設計中合理選取巖土參數[J].中華建設，2014（01）：106-107.