某广场基坑支护设计技术研究

某广场基坑支护设计技术研究

桂斌尹高应姚建新

湖北省地质局第八地质大队湖北襄阳441002

摘要：广场处于襄阳市樊城区丹江路肖家台社区，基坑开挖深度10.26～12.71m，地处襄阳市樊城区闹市区，为满足基坑施工要求，保证周边建筑物的安全，需对襄阳昊天广场进行支护设计。该支护设计研究是根据某广场进行开展的，结合当地实际工程地质条件，提出了切实可行的施工技术方案。

关键词：基坑；支护；施工技术

一、引言

随着改革开放的发展，高层建筑不断增加。与此同时，对地下空间的开发利用也成为大城市解决城市交通拥挤，土地资源紧张的有效途径，地铁、地下商城、地下油库和地下停车场等大型建筑物不断增多。随着基坑工程的大量涌现，基坑支护结构技术也随之产生技术难题。自从20世纪90年代开始，随着城市建设的快速发展，各种基坑支护结构不断涌现，放坡支护、土钉墙支护、钢板桩支护、砼内支撑梁支护、锚杆锚拉式钻孔灌注排桩支护等。该工程根据实际情况将多种支护引方法进到该工程，达到最经济的目的，使基坑支护安全、经济、合理。

二、基坑及周边环境状况

拟建场地A、B、C三个地块建筑范围内下设两层整体地下室，整个地下室形状不规则，面积约95798.0m2，周长1187.07m，建筑场区设计±0.000标高相当于高程65.90～66.70m，地面整平高程为65.60～66.50m，基坑开挖深度10.26～12.71米。

拟建场地地貌单元属汉江Ⅰ级阶地，地势较平坦，距离汉江较近，与汉江水有十分明显的水力联系，地下水通过地下径流方式与汉江互相补给。

拟建场区内沉积一套第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）冲积黏性土、砂类土、碎石土，①层杂填土层为透水层，含上层滞水，第②层、③层黏性土不含水，为弱透水层，视为相对隔水层，第④层粉细砂、⑤层圆砾、⑥层卵石、⑦层卵石为强透水层，含丰富地下水，水位随季节性变化。

表1、基坑周边环境情况表

三、设计方案介绍

1、支护方案综合比选

（1）本基坑上部土质较差，单独采用悬臂式排桩桩深长，配筋量大，工程明显不经济，同时桩顶位移也较大，不能有效限制变形，因此本基坑不宜采用。

（2）基坑东北角紧邻丹江路，基坑边线距离丹江路路沿石15.60米；东南侧紧邻大庆东路，地下室边线距离规划红线边最近13.90米，距离大庆东路路沿石边20.40米；西南侧紧邻肖家台社区道路，路西为襄阳市中医院用地范围，地下室边线距离规划红线最近10.70米，地表无建筑物分布，上部有一定的放坡空间，可采用放坡+桩锚支护方案。

（3）场地西北侧紧邻长征路，地下室边线距离规划红线边最近7.60米，该路段边缘分布有市政供水管网及燃气管线等；东南角距离规划红线最近距离4.50米，红线以外为襄阳市三中用地范围。为有效地控制变形，保护学校建筑物及管网安全，宜采用桩锚支护。

综上比较和分析，按照经济安全、因地制宜的思想，设计最终选定方案为：基坑东北侧、南侧和西侧采用放坡+桩锚支护方案，基坑西北侧、东南侧采用桩锚支护方案。

四、对环境影响的防治措施措施

1、基坑施工本着“预防为主”的精神，严格按设计施工，除按信息化施工要求外，实时跟踪监测基坑支护结构和地下水治理系统的动态变化，及时采取有效的应急措施。

2、土方开挖顺序、方法必须与设计工况一致，并遵循“先撑后挖、限时支撑、分层开挖、严禁超挖”的原则进行施工，尽量减小基坑无支撑暴露的时间和空间。

3、尽量缩短基坑及地下室施工工期，减小暴露时间，及早回填，基坑工程宜避开汉江汛期开挖施工。

4、做好上层滞水的疏排工作，防止管道渗漏浸泡土体和浅部杂填土的土体流失。

5、加强基坑监测工作，做好应急预案和抢险措施。

五、应急抢险措施

由于基坑支护设计与施工是一门综合性的岩土工程工作，基坑开挖后土体和地下水的自然平衡状态会发生巨大的变化，对环境或多或少的影响总是不可避免的，因而加强基坑开挖的环境监测，作好应急抢险准备以防患于未然是很有必要的。

1.支护结构体系方面的应急处理措施

（1）若土方开挖过程中出现局部坑壁位移过大，坑边出现裂隙等情况，应采取增加锚杆、竖向钢管、压密注浆等措施控制变形开展；如变形发展迅速，应立即回填土方，阻止变形进一步扩大，待查明原因并采取相应措施后方可继续开挖。

（2）若基坑侧壁出现局部滑坍，应先查明原因，消除产生滑坍因素，同时进行修补加固；一般将坑壁外采用土袋或碎石袋回填充实，并可在坍方处口部打垂直锚管、焊接横向网筋，并及时喷射混凝土面层。

2、地下水方面的应急处理措施

（1）若局部区段出现坑底管涌严重时，应先回填土方，查明原因，必要时增加降水井，增大抽水量，降低水头差，抑制砂土向基坑内的流动。

（2）由于大气降水或因上、下水管破裂造成地表浅层水量较多时，应首先查明水源，进行修复、截断、改道或停用，在坑壁的顶部地面喷射混凝土，防止坑边地面渗水；对地面开裂等情况应及时采用水泥浆封闭，防止雨水渗入。

3、应急资源

施工单位应根据基坑监测情况作好应急措施的资源准备，应急材料包括水泥、土袋、木桩、型钢等。基坑开挖过程中，应成立基坑工程应急指挥部，统一管理协调，做好作业人员、机具、器材等方面的应急准备，如坑壁失稳征兆或位移过大时，可立即实施补强加固施工。

六、总结

本基坑设计基坑东北侧、南侧和西侧采用放坡+桩锚支护方案，基坑西北侧、东南侧采用桩锚支护方案的设计方案。该基坑支护方案应用于闹市区的基坑支护工程中，取得了满意的效果，该方案的成功实践，为将来的闹市区基坑支护提供了有利的经验。

参考文献：

[1]尉希成，周美玲.《支档结构设计手册》中国建筑工业出版社第二版

[2]杨永玉.《土钉墙支护探讨》煤矿设计.2000年第3期

[3]刘斐、张向荣，《土钉墙支护的进展研究》，湘潭大学社会科学学报2002年5月

作者简介：

桂斌（1969-），男，汉族，水工环专业，高级工程师，湖北省郧西县人，主要从事岩土工程勘察、基坑设计、地质灾害勘察及设计等。