軟弱土層深基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)

石艷紅

摘要：東莞市地處珠江三角洲，東江象一條彩帶穿梭而過，地質(zhì)成因?qū)贈(zèng)_積地層，淤泥、淤泥質(zhì)土、砂礫石分布范圍廣，土層平均達(dá)20～40米厚而且較軟，給深基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)工作帶來了困難，在保證基坑安全的同時(shí)要將造價(jià)降到最低。

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、基坑概要

南方物流電商項(xiàng)目基坑位于東莞市南城科技大道宏二路1號(hào)，擬建場地西北側(cè)為宏圖路、東南側(cè)為法仕路、西南側(cè)為宏二路、東北側(cè)為規(guī)劃支路；擬建物3～36F/5棟，地下室2層，基坑開挖深度至底板底，挖深為11.30～12.80m，屬深基坑支護(hù)，基坑周長為602m，基坑面積為24550m2 ，基坑支護(hù)安全等級(jí)為一級(jí)，有效使用期限至基坑開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后為一年。

二、場地周邊環(huán)境及工程地質(zhì)條件

1、場地周邊環(huán)境

周邊環(huán)境復(fù)雜，西北側(cè)的宏圖路共布設(shè)9條管線，其中5條光纖電信管線，距基坑頂邊線最近為4.47m，1條光纖電力管線，距基坑頂邊線為6.29m，1條鑄鐵給水管道，距基坑頂邊線為11.85m，1條混凝土污水管，距基坑頂邊線最近為15.02m，1條混凝土雨水管，距基坑頂邊線為17.73m；西南側(cè)的宏二路共布設(shè)4條管線，其中2條混凝土雨水管，距基坑頂邊線最近為4.55m，1條光纖電力管，距基坑頂邊線為7.0m，1條光纖路燈管線，距基坑頂邊線為9.92m；東南側(cè)法仕路共布設(shè)3條管路，其中1條鑄鐵給水管，距基坑頂邊線為6.18m，1條光纖電信管，距基坑頂邊線為7.04m，1條混凝土雨水管，距基坑頂邊線為9.8m；東北側(cè)為規(guī)劃路和灌注樁基礎(chǔ)2～6層樓房，樓房距基坑頂邊線最近為15米；2倍基坑距離范圍內(nèi)管線眾多，對(duì)基坑水平位移和垂直沉降得出了高的要求。

2、工程地質(zhì)條件

在鉆孔控制深度范圍內(nèi)，與基坑支護(hù)開挖有關(guān)的地層有人工填土層、淤泥質(zhì)粘土層、粉質(zhì)粘土層、砂質(zhì)粘性土層、全風(fēng)化花崗片麻巖層，各巖土層工程地質(zhì)特征如下：

素填土：灰黃色，灰色，灰黑色。稍濕，松散，以粘粒為主，含有砂、植物根莖，揭示層厚為1.70～7.80m，平均4.14m；

淤泥質(zhì)粘土：灰色、灰黑色，飽和，軟塑狀，成份以粉粘粒為主，富含有機(jī)質(zhì)，土面有光澤，干強(qiáng)度及韌性高，揭示層厚為0.60～5.50m，平均2.68m；

粉質(zhì)粘土：褐紅色，灰黃色，濕，可塑。成份以粉粘粒為主，含有砂，揭示層厚為1.50～11.80m，平均5.11m；

砂質(zhì)粘性土：淺紅色、灰黃色，灰白色，濕，可-硬塑。成份以粘粒為主，含有少量的石英砂，為花崗片麻巖風(fēng)化殘積土，揭示層厚為5.00～24.20m，平均13.55m；

全風(fēng)化花崗片麻巖：灰黃色，灰白色，褐色，濕，堅(jiān)硬狀，成份以粘粒為主，已全部風(fēng)化為土狀，含有石英砂，其遇水崩解的特點(diǎn)。揭示層厚為0.50～14.60m，平均4.72m；

場地內(nèi)地下水屬第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，除填土層為中等透水性外，其它巖土層均屬弱透水層；下部基巖裂隙水主要賦存于基巖裂隙中，賦水性相對(duì)較弱，水量較小，一般與裂隙的發(fā)育程度有關(guān)。場地地下水水量主要受季節(jié)性降水量補(bǔ)給的影響而變動(dòng)。

三、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案比較

根據(jù)擬建場地周邊環(huán)境以及地質(zhì)勘察的土質(zhì)情況，在滿足基坑安全的前提下，做到經(jīng)濟(jì)和便于施工，因沒有天然放坡的場地，最經(jīng)濟(jì)的天然放坡無法實(shí)現(xiàn)，土釘墻因位移太大無法控制而放棄，地下連續(xù)墻因造太高而淘汰，最終定在樁錨支護(hù)與SMW工法樁之間進(jìn)行比選，這二種支護(hù)方式均能有效的控制位移和沉降，保護(hù)周邊眾多管線，滿足周邊環(huán)境和地質(zhì)條件的要求。

1、樁錨支護(hù)

考慮到地質(zhì)條件差，全場均分布有1.70～7.80m的填土和0.60～5.50m的淤泥質(zhì)土，采用上部放坡下部垂直開挖，四周沿基坑邊線設(shè)單排φ1000水平間距為1200的鉆孔灌注樁，樁身進(jìn)入基坑底以下5米，樁后設(shè)單排φ700水泥攪拌樁止水，水平間距450，進(jìn)入基坑底以下2米以上，鉆孔樁上設(shè)1000*800的冠梁，共設(shè)3排7φ5預(yù)應(yīng)力錨索，二條樁設(shè)一道錨索，樁間內(nèi)掛φ8@200×200鋼筋網(wǎng)，噴射C20細(xì)石砼護(hù)面。優(yōu)點(diǎn)：1、樁錨支護(hù)是一種成熟而穩(wěn)固的支護(hù)型式，被社會(huì)廣范認(rèn)可和接受，2、施工設(shè)備易取得，質(zhì)量能得到保證；缺點(diǎn)：造價(jià)高，鋼筋和水泥不能回收。

2、SMW工法

四周沿基坑邊線設(shè)單排φ850水平間距為600的三軸三相大直徑攪拌樁做止水，樁身進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層1米或入基坑底以下6米以上，攪拌樁施工下沉速度不大于0.8m/分鐘，提升速度不宜大于1m/分鐘；攪拌樁采用42.5R普通硅酸鹽水泥，水泥摻入比20%（約220kg/m）,水灰比為1.5~2.0，保證地下水不滲入基坑。攪拌樁內(nèi)插H型鋼，采用H700×300×13×24，鋼材等級(jí)為Q235。攪拌樁機(jī)器就位前應(yīng)根據(jù)攪拌樁的軸線開挖導(dǎo)向溝，在溝槽邊設(shè)置攪拌樁定位型鋼。定位型鋼間距比型鋼寬度增加30mm，定位樁間距6m，長度10m，型鋼在攪拌樁施工結(jié)束后30min內(nèi)插入，插入前應(yīng)檢查其平整度和接頭焊縫質(zhì)量。型鋼的插入必須采用牢固的定位導(dǎo)向架，在插入過程中應(yīng)采取措施保證型鋼垂直度。型鋼插入到位后應(yīng)用懸掛構(gòu)件控制型鋼頂標(biāo)高，并與已插好的型鋼牢固連接。在型鋼表面涂抹減摩材料前，必須清除其表面鐵銹和灰塵。基坑按設(shè)計(jì)要求回填完畢后方可進(jìn)行型鋼的拔出及回收。按先短邊后長邊的順序?qū)ΨQ拔出型鋼，型鋼起拔采用專用液壓起拔機(jī)。支撐采用H型鋼角撐的內(nèi)支撐方式。優(yōu)點(diǎn)：1、使用內(nèi)支撐的形式，不影響周邊眾多管線，2、型鋼使用后可以回收，大大降低造價(jià)；缺點(diǎn)：1、未被社會(huì)廣范接受，2、施工設(shè)備較少。

經(jīng)過以上一種支護(hù)型式的比選，最后從本領(lǐng)域發(fā)展的角度和經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，選擇了SMW工法樁的支護(hù)型式，現(xiàn)基坑已完全回填，實(shí)踐證明，當(dāng)時(shí)的選擇是正確的，基坑是安全的，質(zhì)量是可靠的，而且為甲方節(jié)省了投資480萬。

參考文獻(xiàn)：《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-2012）；

《建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程》（DBJ/T15-20-97）；

《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》（GB50086-2001）；

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010－2010）；