潮州市某酒店基坑开挖及支护

摘要：潮州绿榕酒店（现名鼎福大酒店）位于8度抗震区。设一层地下停车场，基坑开挖深度约为4.4米，基坑开挖及支护对周围邻近建筑物的安全显得尤为重要。现根据绿榕酒店（现叫鼎福大酒店）的地基土层及周围邻近建筑物等情况作详细的分析、判断，并提出较为合理的施工建议。

关键词：基坑开挖、基坑支护、8度抗震

一、工程概况

绿榕酒店（现叫鼎福大酒店）位于潮州市绿榕路北侧，占地2800平方米。本次建筑范围为13层酒店。本酒店为框架结构，并设一层半地下车库。该工程为12层上部结构，下加一层半地下室，总建筑面积为17424平方米，造价约1900万元，长为55.95米，另一边长为42.7米，厚度为19.3米和16.95米的L形建筑采用框架结构，在L形交接处设变形缝，基础采用高强管桩，桩径500，桩长39米，由于与邻近其他建筑物只有2米，在相邻处部份采用钻孔灌注桩，桩径为1000、和900二种，用C30砼，桩长41米，桩承台均用C30砼，地下室至2层采用C35砼，3～12层采用C30砼。

本场地位属韩江三角洲平原地貌，场地较为平坦。施工场地原为工厂，已拆迁、平整。场地周边有建筑物，为生产厂房，无高压电线穿过场地上空。场地南侧为绿榕路，东西两侧为10m小区路。后面（北）砖瓦结构的单层厂房。

二、场地工程地质条件

（一）、基坑地基土层工程地质特征

基坑开挖深度约为4.4米，本场区埋深15米内的土层从上至下分成5层，各土层工程地质特征详述如下：

1、杂填土

覆盖在场地表面，厚度为1.0～2.50米。杂色，湿，松散，湿，为回填的废土及建筑垃圾等。

2、粉质粘土

厚度为2.50～4.400米。灰黄～浅白色，饱和，软塑，以粘粒为主混约10%粉砂粒。ZK4、ZK7、ZK8孔此层上部为细砂。标贯9次，N=4.0～7.0击(修正击数，下同)，平均5.4击。土层承载力特征值fak=160kPa，预制桩侧摩阻力特征值qsa=28kPa，钻孔桩侧摩阻力特征值qsa=22kPa。

3、淤泥

厚度为2.50～7.50米。ZK3、ZK6缺失此层。灰黑色，饱和，流塑，混少量粉砂粒及腐植物。标贯6次，N=0.50击。土层承载力特征值fak=40kPa，预制桩侧摩阻力特征值qsa=6kPa，钻孔桩侧摩阻力特征值qsa=6kPa。

4、粉质粘土

厚度为2.800～10.90米。黄～灰白色，饱和，软～可塑，以粘粒为主混约10%粉砂粒。ZK7此层含一粗砂夹层。标贯11次，其中粗细砂夹层标贯1次(21.5击)，粉质粘土层标贯10次，N=2.8～7.0击，平均4.9击，标准差为0.875，变异系数为0.183，标准值为4.5击。土层承载力特征值fak=140kPa，预制桩侧摩阻力特征值qsa=25kPa，钻孔桩侧摩阻力特征值qsa=20kPa。

5、淤泥

厚度为1.40～7.00米。灰黑色，饱和，流塑，混少量粉砂粒及腐植物。标贯6次，N=0.5～0.8击，平均0.6击。土层承载力特征值fak=50kPa，预制桩侧摩阻力特征值qsa=6kPa，钻孔桩侧摩阻力特征值qsa=6kPa。

6、粉质粘土

厚度为1.50～12.60米。灰白～黄色，饱和，软塑，以粘粒为主混约10%粉砂粒。ZK1、ZK2、ZK4、ZK8此层含一细砂夹层；ZK7、ZK8此层含淤泥质粘土夹层。标贯10次，其中细砂夹层标贯3次(7.7～15.0击)，淤泥质粘土夹层标贯2次（0.6击），粉质粘土层标贯5次，N=3.5～6.80击，平均4.7击。土层承载力特征值fak=140kPa，预制桩侧摩阻力特征值qsa=25kPa，钻孔桩侧摩阻力特征值qsa=20kPa。

7、砂质粘性土

顶面埋深为22.00～32.00米，厚度为3.50～12.0米。灰白～黄色，饱和，硬塑，以粘土为主混约25%石英砂粒。为花岗岩风化残积土。标贯7次，N=11.0～12.80击，平均12.27击。土层承载力特征值fak=270kPa，预制桩侧摩阻力特征值qsa=45kPa，钻孔桩侧摩阻力特征值qsa=35kPa。预制桩端阻力特征值qpa=1800kPa。钻孔桩端阻力特征值qpa=500kPa。

8、全风化花岗岩

顶面埋深为32.00～38.00米，厚度为2.00～6.50米。灰白～黄白色，粗粒结构，块状构造，以长石及石英颗粒为主，含少量暗色矿物。岩石完全风化，呈土状。标贯7次，N=18.9～22.0击，平均20.1击。承载力特征值fak=550kPa，预制桩侧摩阻力特征值qsa=75kPa，钻孔桩侧摩阻力特征值qsa=65kPa。预制桩端阻力特征值qpa=3800kPa。钻孔桩端阻力特征值qpa=800kPa。

8、强风化花岗岩

顶面埋深为38.400～40.10米，厚度为9.80～10.70米，未穿。灰白～黄白色，粗粒结构，块状构造，以长石及石英颗粒为主，含少量暗色矿物。岩石风化强烈，呈半岩半土状。标贯8次，N=30.0～39.50击，平均36.40击。承载力特征值fak=800kPa，预制桩侧摩阻力特征值qsa=110kPa，钻孔桩侧摩阻力特征值qsa=100kPa。预制桩端阻力特征值qpa=5000kPa。钻孔桩端阻力特征值qpa=1200kPa。

（三）、地下水

施工期间测得场地内地下水潜水位埋深为0.80～1.00米。地下主要含水层位为第6层细砂层。地下水埋藏浅，其水位升降主要受大气降水影响。

在ZK'2孔取承压水样2件（ZK2-1、ZK2-2）。水样测试成果详见表7。

地下水水样主要腐蚀性指标对比表

样号 水层 SO42- (mg/L Cl- (mg/L) Mg2+ (mg/L) pH值 侵蚀性CO2 (mg/L) HCO3-

(mmol/L) 总矿化度(mg/L)

ZK'2-1 承压水 112.37 83.21 13.65 6.04 27.66 1.17 357.65

ZK'2-2 承压水 75.95 43.65 7.58 6.08 28.62 0.69 214.84

本场地环境类别属Ⅲ类。

本场地内地下水中的承压水分析指标根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)判定：

本场地的承压水对混凝土结构有弱腐蚀性、在干湿交替情况下对混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性、对钢结构有弱腐蚀性。

（四）、地震效应

本建筑区地处东南沿海地震亚区，泉州――汕头中强地震带，基本烈度为8度。抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.2g，设计地震分组为第一组，为抗震设防不利地段。

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)表4.1.3及表4.1.6来划分场地土类型及场地类别：

埋深20米内土层的类型及场地类别划分表

层

序号 项目

土层名称

土层厚度(M) 土层剪切波速（m/s） 等效剪切波速(m/s) 土的类型 覆盖层厚度(M) 场地类别

各层 综合

1 杂、素填土 1.00～2.50 80 108 软弱土

软

弱

土 强风化花岗岩层面埋深为38.40～40.10

Ⅲ

2 粉质粘土 2.50～4.40 150 中软土

3 淤 泥 2.50～7.50 70 软弱土

4 粉质粘土 2.80～10.90 150 中软土

5 淤泥 1.40～7.00 70 软弱土

6 粉质粘土 1.50～4.70 150 中软土

砂土液化判别：浅部埋深15米内的砂土液化判别,判别结果为场地内未有可液化土层，场地平均

场区内的淤泥软土层厚度较大，须考虑地震发生时软土产生的震陷效应。

三、场地工程地质条件评价

（一）地基土层评价

场区内土层形成于第四纪晚更新世～全新世，为滨海～三角洲相交替沉积层，主要为淤泥、淤泥质土及砂土。底部为燕山期花岗岩及其风化层。

第1层素填土，呈松散状，工程物理力学性质差，欠压实，未固结。

第2、4、6层粉质粘土，呈软～可塑状，工程物理力学性质较好，承载力较高，，第4层厚度变化较大，第6层厚度较小。

第3、5层淤泥为高压缩性软土，呈流塑状，工程物理力学性质差，承载力低，厚度较大。不宜作持力层。

第7层砂质粘性土，呈硬塑状，工程物理力学性质较好，承载力较高，层位不稳定，厚度变化较大。

（二）基坑工程

拟建酒店设一层半地下停车场，由于该工程的电梯设在北面，离相邻建筑物只有3米，电梯部份的承台1.2米深，基坑开挖深度约为2.8米，局部4.6米位于北侧靠近现有砖瓦结构生产厂房6.5米。基础开挖达与自然地面高差达4.6，就是北向边墙的基底离自然地面也要2.8米，考虑到安全的要求及现场的条件（不能放边坡）见下面总平面图：

基础平面图：

本建筑场区属新的开发区，距离最近的已建建筑物为3米（北侧），场区周边环境对基坑开挖不利。基坑开挖最大深度约为4.4米，在电梯井位置。开挖土层主要为第1层杂、素填土、第2层粉质粘土及第3层淤泥。第1层杂、素填土及第3层淤泥稳定性较差，是基坑支护的重点；第2层粉质粘土稳定性较好。开挖土层中无强透水层及无富含地下水层位，地下水对基坑工程开挖影响较小，主要考虑地表排水及大气降水影响。基坑支护可选用水泥浆高压旋喷桩加固土层，使土层固结后再开挖基坑，故工程考虑采用旋喷桩加固土层的施工工艺，对基础进行开挖施工，桩端应穿到第4层粉质粘土。基坑开挖时应注意观察坑内土层变化支撑支护。

基坑土层主要物理力学性质指标表

层序号 土层名称 γ(kN/m3) Es

(MPa) C

(kPa) Φ

(度) Cv(10-3cm2/s) K20（10-7cm/s)

1 杂、素填土 18.9

2 粉质粘土 17.5 3.67 15.6 6.9

3 淤泥 14.5 1.01 5.8 1.1 0.58 2.88

4 粉质粘土 18.0 3.92 12.7 8.0

四、结论及施工方案

1、根据工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度确定本场区的岩土工程勘察等级为甲级。场地稳定性中等，基本适宜建筑物的建设。

2、基坑开挖深度较大，基坑侧壁安全等级为一级，重要性系数γ0=1.10。基坑支护可选用水泥浆高压旋喷排桩加固土层，桩端应穿到第4层粉质粘土，或采用水泥搅拌桩、粉喷桩或旋喷桩排桩进行止水。基抗施工时及时进行监测，根据监测数据调整施工顺序，必要时调整支护设计。

3、场地内在雨季施工时应及时做好排水工作，特别是砖瓦结构厂房下雨时的大量雨水对基坑的影响，建议用竹架加彩色塑料布做成临时排水沟，进行临时排水。

4、场地属于对建筑抗震不利地段，建筑设计应按8级抗震设防。防止地震时第3层淤泥发生震陷对建筑物的影响。

5、该项工程于2008年5月进行基础开挖，在一个多月的施工中顺利完成，对北侧砖瓦结构的生产厂房没有丝毫影响。该项工程也于2009年春节竣工试业。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。