基坑支护设计的选择在基坑施工中的重要性)

基坑支护设计的选择在基坑施工中的重要性

1 前言

基坑开挖是基础和地下工程施工中的一个工程难点，即涉及土力学中典型的强度与稳定问题，又包含了变形问题，对于基坑开挖的施工应该高度的认识，严格的制定施工方案，不仅要确保边坡的稳定，而且要满足变形控制的要求，以确保周围的建筑物、地下管线、道路等的安全。在深基坑工程施工上，天津市对深基施工高度的重视，有过明确的规定，基坑深度超过6m的由有基坑设计的单位进行基坑设计，并由天津市深基委审批，方可进行施工。在2009年5月中华人民共和国住房和城乡建设部发布了《危险性较大的分部分项工程安》，明确规定了，危险性较大的分部分项工程单独编制安全技术方案，其中有开挖深度超过3m的基全管理办法坑的土方开挖工程，如果基坑开挖深度超过5m的土方开挖、支护、降水工程需要专家论证，这一管理办法的执行是很有必要的，杜绝了有些建设单位为了节省造价，在基坑开挖的方法选择不当，将会影响施工进度，增大了施工难度。在这方面我们曾经有过施工教训，愿将案例进行分析以供施工专业人员参考。

2案例起发原因

在该工程施工前在此地块有6栋18层的高层住宅，开挖槽底标高为-4.85m，现场自然地坪-1.8m。开挖深度3.05m，基坑施工采用大口井降水，土方开挖采用的是1:1放坡施工，基坑开挖顺利的完成。在此地块相距有500m又接了公建项目，次项目基础结构类型：现浇钢筋混凝土结构，地上四层，地下局部一层水池为钢筋混凝土框架剪力墙结构。地下室外墙、基础梁、底板、顶板采用抗渗混凝土，抗渗等级P6；地下室基础底板上皮标高为-4.650m（底板垫层下皮标高-5.10m）。现场地坪较平坦，地下室的北面是拟建的菜市场，地下室○J轴的基础边距菜市场的○D轴距离是10.75m。地下室的○9轴（东面）基础边距规划红线为7.34m。红线距东区道路距离10m，此路客流量不大。地下室的南面是公建的浅基，地下室的○6轴基础边距另以建筑外墙距离是25.65m。

2.1 岩土工程概况

现场目前的地坪为大沽标高 3.92～3.57m，本工程相对标高±0.000相当于大沽水平标综合服务楼4.40m，所以，现场地坪在-0.48～-0.83m。

根据岩土工程勘察报告中提供：地基土按成因年代可分为以下6层，按力学性质可进一步划分8个亚层，现自上而下分述之：

2.1.1人工填土层（Qml）

全场地均有分布，厚度1.30～3.5m,底板标高为2.38～0.15m,主要由素填土（土层编号○12）组成。该土层结构性差，欠均匀，填均年限小于十年。

2.1.2 全新统上组陆相冲积层（Q43al）

厚度0.7～2.20m，顶板标高为2.38～0.92m，主要由粘土（土层编号○4），本土层水平方向上土质均匀，分布较稳定。

2.1.3 全新统中组海相沉积层（Q42m）

厚度10.80～11.50m，顶板标高为0.63～0.09m，该层从上而下可分为2个亚层。

第一亚层，淤泥质粘土（土层编号○62）：厚度为6.4～7.50m，局部夹粉质粘土、淤泥粉质粘土透镜

体。

第二亚层，粉质粘土（土层编号○64）：厚度为3.60～4.50m，局部夹粉土、分质粘土、粘土透镜体。

本层水平方向上土质较均匀，分布较稳定。

2.1.4 全新统下组沼泽相沉积层（Q41h）

厚度1.7～2.30m，顶板标高为-10.68～-11.14m，主要由粉质粘土（土层编号○8），属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。

2.1.5 全新统下组陆相沉积层（Q41al）

厚度7.4～8.00m，顶板标高为-12.75～-13.17m，主要由粉质粘土（土层编号○7），属中压缩性土。局部夹粘土透镜体。

2.1.6 上更新统第五组陆相冲积层（Q3c al）

最低标高-26.35m，未穿透此层，揭露最大厚度6.00m，顶板标高为-20.18～-20.95m，该层从上而下可分为2个亚层。

第一亚层，粉土（地层编号○91）：厚度为1.9～3.60m，局部夹粉质粘土透镜体。本亚层顶、底板稍有起伏，水平方向上土质较均匀。

第二亚层，粉质粘土（地层编号○92）：揭露最大厚度4.00m，局部夹粉土、粘土透镜体。本亚层水平方向上土质欠均匀，顶板稍有起伏。

3 方案的选择

3.1 一次土方开挖

当时进行两个项目的对比，认为基坑深度相差不大，此公建项目按前期住宅的基坑方法进行了施工，根据地质报告通过计算应放坡坡度为1：2的坡度，但是，基坑边到绿地只有6m的距离，如果放1：2的坡会破坏了绿地，为了不破坏绿地，采取了10m工字钢桩的基坑支护，工字钢支护图见图1

D

E F

G H J

绿

地

36号工字钢平面布置

图1 第一次支护示意图

图1 支护剖面图

图2 支护剖面示意图

土方开挖正挖至淤泥粘土层，为防止基地隆起，延槽底打支护桩，支护桩位Φ100木桩，间距为600㎜一根，桩长4m ，打入基坑3m ，木桩后用竹脚手板做挡板。

支护长度42m ，在基坑开挖到2.5m 深时，发现绿地处出现了小裂缝，发现后就停止了开挖，到第二天距坑边8m 处的绿地下沉0.5m ，并出现宽度30㎝的裂缝，裂缝长度为36m ，距基坑边10m 处的绿

地处有5㎝的裂缝，长度为1.5m，发现后立即采取了措施，将坑边3m宽的土向下挖2m，减少了土的荷载。对基坑已进行了保护，特别是对绿地裂缝处进行了覆盖，因为当时正是雨季，防止土方塌方。

3.2 重新修订方案

项目经理部汇同技术部门进行现场查看，并进行了就计算，采取措施如下：

将原工字钢支护处向绿地方向卸土10m宽，挖土深度为2m。已减少土的侧压力。

为了保护道路在距原支护钢板桩8m处再打支护钢板桩，长度50m，工字钢型号400，长度为12m。

其他三面基坑大放坡的放坡比例为1：2.。

基坑支护图见图3。基坑支护剖面图见图4。

图3 基坑支护示意图