工程建筑中基坑支护实例分析

摘要：结合工程实践，对有塔吊集中荷载在基坑周边分布的条件下支护方式进行探讨分析，依据塔吊的工作性能及场地地质条件，作出相应的支护方案。

关键字：建筑施工 基坑支护技术分析

中图分类号：TU7文献标识码： A 文章编号：

一、工程规模

拟建场地位于一科技园内，拟建建筑物设地下室2层。基坑从地面大面积向下开挖深度至基础梁底约为11.50m。基坑周长约为670m，基坑面积约为30000平方米。基坑支护安全等级为一级，有效使用期限自基坑开挖起为一年。

二、场地周边环境、工程地质条件

（1）、场地周边环境

现场地势平坦，四周临近已建道路，基坑开挖范围内无地下管线。

（2）、场地工程地质条件

a、杂填土

灰褐色，主要由粉质粘土组成，稍湿，结构松散。

b、含有机质粘土

土黄色，含少量砂、有机质及植物根系，湿，软塑～可塑状；

c、粉质粘土

褐黄色，不均匀含有石英质砂，湿，可塑状为主，局部硬塑状；

d、淤泥质粘土

灰黑色，具微臭，混有少量细砂，饱和，呈流塑状。

e、淤泥

灰黑色，含有机质，具腥臭味，饱和，呈流塑状。

f、粘性土

灰白色，为混合岩风化残积土，浸水易崩解。湿，呈可塑～硬塑状。

g、全风化混合岩

灰褐色，浅灰色，坚硬状，岩芯土柱状，局部夹强风化岩。

h、强风化混合岩

浅灰色，灰白色，岩芯以短柱状为主，局部碎块状。

i、中风化混合岩

浅灰色，灰白色，裂隙较发育，质地致密，钻进困难，岩芯以碎块状、短柱状为主。

各岩土层力学参数表

三、水文地质条件

场地地下水类型主要属上层滞水及潜水类型，第四系填土层中分布有上层滞水，潜水主要赋存于冲积地层中，地下水受大气降水的补给，水位因季节而变化，下伏混合岩中赋存少量基岩裂隙水。勘察施工期间，场地地下水位介于2.20～2.60m。

四、塔吊基础分析

场地内基坑开挖后，坑内施工空间有限，为节少工期，便于材料搬运，在基坑东侧，设置塔吊2、塔吊3；基坑南侧边线，设置塔吊4。塔吊自重及最大荷载合计约36T，位于基坑边上，基坑开挖后，塔吊一侧地基处于悬空状态，土体自重及塔吊的附加荷载作用下土体处于应力不平衡条件下，土体失稳使塔吊、基坑安全受到严重危胁。

（1）、塔吊2及塔吊3位置场地岩土层自上而下（见塔吊2及塔吊3支护剖面图）：人工填土（层厚3.80 m）、粉质粘土（层厚6.20 m）、粘性土（层厚6.50 m）、全风化混合岩（层厚4.80 m）。

（2）、塔吊4位置场地岩土层自上而下（见塔吊4支护剖面图）：人工填土（层厚3.60 m）、粉质粘土（层厚2.20 m）、淤泥（层厚5.00 m）、粘性土（层厚7.00 m）。

根据塔吊自身荷载及工作时的活荷载，结合场地地质条件，同时考虑荷载最不利组合（即塔身垂直于基坑边线），塔吊2及塔吊3基础采用Φ1200 的钻孔灌注桩(以全风化花岗岩作桩端持力层)，且塔吊两桩间不设冠梁和钢管桩（见塔吊2、塔吊3支护剖面图）；塔吊4位置其地基岩土层分布有软弱淤泥质土，强度低，应先对临近基坑内一侧地基土进行加固处理，采用双排桩间距400mm，Φ550的水泥搅拌桩进行加固（同时有止水作用），增强复合地基的抗剪强度，水泥土搅拌桩体达到一定强度后，方可进行塔吊基础施工，基础均采用Φ1200 的钻孔灌注桩(以粘性土作桩端持力层)，且塔吊两桩间不设冠梁和钢管桩（见塔吊4支护剖面图）。

五、基坑支护方案

本项目基坑为深基坑，基坑开挖施工后，塔吊一侧地基处于悬空状态，故对塔吊2、塔吊3、塔吊4所处位置，基坑均采用锚索支护，并设置C25腰梁，其中：塔吊2、塔吊3基坑位置支护采用水平向布设三条锚索，竖向设置三道锚索（详见塔吊2、塔吊3支护剖面图），而塔吊4基坑位置附近分布有较厚的软弱淤泥质土，支护采用水平向布置三条锚索，竖向设置四道锚索（详见塔吊4支护剖面图）；锚索采用4×7φ5预应力锚索（塔吊4）及3×7φ5预应力锚索（塔吊2、塔吊3），各道锚索的施工及受力要求（详见支护剖面图），锚索成孔直径150mm，注浆材料选用0.50纯水泥浆，注浆量为35kg/m，并加入适量的早强剂及膨胀剂，注浆体强度不低于25MPa，一次注浆压力为0.5～1.5MPa。采用二次注浆，注浆材料选用水灰比为0.50～0.55的纯水泥浆，注浆压力为2～3MPa；钢绞线锚固段架线环与紧箍环每隔1m间隔设置，紧箍环系16号铅丝绕制，不少于两圈，自由段每隔2m设置一道架线环，以保证钢绞线顺直；待注浆体及压顶梁砼达到设计强度的70%后方可进行锚索张拉；锚索锁定前先张拉至设计抗拔力的1.1倍，保持15min，然后卸荷至零，再重新张拉至锁定荷载预应力进行锁定作业。锚索张拉荷载分级及观测时间应遵守规范进行；当遇有局部障碍物时允许调整锚杆（索）的位置和方向。锚索施工结束后，内挂Φ6.5@200×200钢筋网，面喷C20细石砼100厚。

附图如下所示：

六、总结

本工程由于工期紧，且场地施工空间有限，故将塔吊设置于基坑周边，为基础及地下室施工留出空间，同时也便于材料的搬运，塔吊自重及活荷载较大，塔吊设置在基坑外侧边线，对基坑及塔吊的安全要求高，塔吊基础建议采用钻孔灌注桩基础，基坑支护建议采用桩锚（锚索）相结合的支护结构型式，有效的控制了侧向位移，在工程地下室施工期间，基坑整体稳定性好，上述基坑支护型式及塔吊设置满足了地下工程施工工期及施工安全的需要，取得了较好的强济及社会效益。

参考文献

[1]《建筑基坑支护技术规程》DBJ/T15-20-97

[2]《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003