申 明（1.貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院， 貴州貴陽 550003；2.貴陽建筑勘察設(shè)計有限公司， 貴州貴陽 550001）

某建筑物基坑邊坡穩(wěn)定性評價與支護方案

申 明1，2
（1.貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院， 貴州貴陽 550003；2.貴陽建筑勘察設(shè)計有限公司， 貴州貴陽 550001）

建筑物基坑邊坡穩(wěn)定性分析與評價是基坑邊坡治理及其支護方案設(shè)計的重要依據(jù)。某建筑物基坑屬深基坑，其基坑邊坡為巖土質(zhì)混合型邊坡。根據(jù)勘探資料和工程實例，選取巖土的物理力學(xué)參數(shù)，對基坑邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了分析與評價，并提出將北側(cè)地勢較高邊坡削平至周邊場地后再進(jìn)行支護等措施，減少支護高度約4.5m，極大的降低了支護壓力，節(jié)約了支護費用及工期，取得了較好工程效果。

建筑基坑；邊坡穩(wěn)定性；穩(wěn)定性評價；支護方案

1 工程概況

貴州省貴陽市延安西路66號商辦樓是一項集辦公、商業(yè)及住宅為一體的綜合工程。該項目單體平面組合比較復(fù)雜、高度差別懸殊、地下室面積較大，包括40層的綜合樓、24層的辦公式公寓、4～8層的商場裙房及32層的住宅等單體，共用4層地下室。綜合樓標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.9m，總高度約179m，平面尺寸為（31～39.3）m×（50～54）m，最大高寬比約5.5，核心筒尺寸為（13～16）m×（29～30.5）m，最大高寬比約14.5，采用框架－核心筒結(jié)構(gòu)，為B級高度的鋼筋混凝土高層建筑。

擬建物設(shè)地上40層地下4層，設(shè)計±0.00高程1074.10m，原始地面標(biāo)高約1073.00～1078.50 m，地下室底板標(biāo)高1053.70m，將形成高度18.90～25.41m的巖土質(zhì)混合基坑邊坡，屬深基坑，基坑側(cè)壁重要性等級為一級。其中，西側(cè)巖質(zhì)邊坡為順向坡，北側(cè)、南側(cè)邊坡為切向坡，東側(cè)邊坡為反向坡?；颖本嘌影参髀芳s15.00m，南距原交通廳宿舍樓（磚混結(jié)構(gòu)，條型基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深1m）約6.0m，西與利美康醫(yī)院（磚混結(jié)構(gòu)，條型基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深1m）最近處相距約8.0m。開挖后形成的高邊坡穩(wěn)定性必然形成對鄰近道路、建筑物安全的直接影響。對基坑邊坡穩(wěn)定性評價是很有必要的，穩(wěn)定性系數(shù)較小的塊段必須進(jìn)行專門的基坑邊坡支護設(shè)計，并進(jìn)行基坑支護，確保周邊建筑物的安全。

2 基坑邊坡巖土構(gòu)成

2.1 基坑邊坡巖土特征及分布情況

根據(jù)鉆孔勘察資料，各側(cè)基坑邊坡巖土構(gòu)成自上而下分別為雜填土和基巖。

（1）北側(cè)邊坡。坡頂標(biāo)高1076.93～1077.62 m，坡高22.83～23.52m，全長108m。雜填土0.00～2.00m，紅粘土7.40～18.40m，覆土平均厚度14.00m。該段邊坡以土為主，為巖土混合型邊坡，其中巖石部分為切向坡，無外傾結(jié)構(gòu)面，距延安西路約15.00m，坡頂比延安西路高約4.5m，距坡頂5.5m處的鄰街門面房需保留，高4.7m，無放坡距離。邊坡安全等級為一級，邊坡巖體類型為Ⅳ類，如圖1所示。

（2）西側(cè)邊坡。坡頂標(biāo)高1076.94～1079.01 m，坡高22.84～24.91m，全長70m。雜填土0.00～3.60m，紅粘土7.40～18.20m，覆土平均厚度16.00m。該段邊坡以土為主，為巖土混合型邊坡，其中巖石部分為順向坡，且局部強風(fēng)化基巖厚度大，有外傾結(jié)構(gòu)面，距延利美康醫(yī)院約8.00m，中間為3.00m的通道，距坡頂5.00m，坡頂比中間的通道高約4.5m，無放坡距離。邊坡安全等級為一級，邊坡巖體類型為Ⅳ類，如圖2所示。

（3）南側(cè)邊坡。坡頂標(biāo)高1077.60m，坡高23.50m，全長118m。雜填土0.00～0.50m，紅粘土7.40～18.20m，覆土平均厚度12.00m。該段邊坡以土為主，為巖土混合型邊坡，其中巖石部分為切向坡，且局部強風(fēng)化基巖厚度大，無外傾結(jié)構(gòu)面，距交通廳宿舍約6.00m，無放坡距離。邊坡安全等級為一級，邊坡巖體類型為Ⅳ類，如圖3所示。

2.2 巖土物理力學(xué)參數(shù)

根據(jù)現(xiàn)場鉆探統(tǒng)計和分析計算，結(jié)合本地區(qū)建筑工程實例，綜合分析得到場地基坑邊坡穩(wěn)定性分析及設(shè)計計算的各巖土層的有關(guān)參數(shù)指標(biāo)，見表1。

圖1 北側(cè)工程剖面

圖2 西側(cè)工程剖面

圖3 南側(cè)工程剖面

表1 巖土物理力學(xué)參數(shù)

3 基坑穩(wěn)定性分析與評價

3.1 基坑穩(wěn)定性分析

基坑邊坡為巖土質(zhì)混合邊坡，坡體主要以雜填土層、紅粘土層及強風(fēng)化、中風(fēng)化白云巖等組成，其中土層厚12.0～16.0m，如前所述，基坑開挖后，將在四周形成18.9～25.41m的基坑邊坡，其中，西側(cè)基坑邊坡高度最大，約25.41m，又是順向坡，且無放坡條件，只能陡坡開挖。另一方基坑開挖后將形成集水井效應(yīng)，地表水的下瀉及地下水的擾動均會導(dǎo)致基坑邊坡土體的力學(xué)指標(biāo)大大下降，若再考慮基礎(chǔ)施工對邊坡體的擾動，坡頂建筑材料堆載等因素的綜合影響，基坑邊坡不支護必定會失穩(wěn)，因此必須采取支護工程措施，方能確?；娱_挖、基礎(chǔ)施工和相鄰建筑物、城市主干道、管網(wǎng)的安全。

3.2 基坑穩(wěn)定性評價

為評價基坑邊坡的穩(wěn)定性，實測了6條橫向基坑的地質(zhì)剖面和30條縱向基坑的地質(zhì)剖面，并根據(jù)該地段基坑邊線上的鉆探孔，繪制了36條地質(zhì)剖面圖，并選擇3條具代表性的地質(zhì)剖面進(jìn)行穩(wěn)定性驗算和側(cè)壓力計算，其中各巖土指標(biāo)取值見表1，基坑側(cè)壁重要性系數(shù)γ0＝1.1，邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)取1.35。工程地質(zhì)剖面穩(wěn)定性分析計算結(jié)果如表2所示。

表2 工程地質(zhì)剖面穩(wěn)定性分析計算

根據(jù)工程地質(zhì)剖面穩(wěn)定性分析計算結(jié)果對各側(cè)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行評價，具體見表3。

表3 各側(cè)基坑邊坡穩(wěn)定性評價

按平面滑動法公式，選擇第2條剖面進(jìn)行側(cè)壓力計算，計算公式如下：

式中：G——下滑結(jié)構(gòu)面以上巖土自重；

α——外傾結(jié)構(gòu)面傾角，α＝68°；

φ——外傾結(jié)構(gòu)面上的等效內(nèi)摩擦角，φ＝49°；

K——下滑安全系數(shù)，一級邊坡取1.25。

第2條工程剖面?zhèn)葔毫︱炈銥镋a＝396.82 kN。

4 支護方案設(shè)計

基坑南側(cè)屬臨時性支護工程，北、西為永久性支護工程，基坑側(cè)壁重要性系數(shù)γ0＝1.1。根據(jù)場地基坑邊坡巖土結(jié)構(gòu)、基坑高度、與周邊建筑物相對位置關(guān)系，基坑支護措施如下。

（1）由于場地西、北側(cè)較周邊地勢高，因此可以將場地標(biāo)高削平至周邊場地（約1073.00m高度）后再進(jìn)行支護，就可少支護約4.5m的高度，將極大地降低支護壓力，節(jié)約支護費用及工期。

（2）南側(cè)邊坡無放坡距離，可采用排樁間設(shè)置混凝土擋板＋預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)的復(fù)合支護方案。

（3）西側(cè)邊坡為順向坡，緊臨利美康的建筑物，無放坡距離，可采用排樁＋預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)，排樁間設(shè)置混凝土擋板的復(fù)合支護方案。

（4）北側(cè)邊坡緊臨延安西路沿街門面，無放坡距離，可采用排樁＋預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)，排樁間設(shè)置混凝土擋板的復(fù)合支護方案。

除采取必要的支護措施外，還要做好基坑邊坡的動態(tài)監(jiān)測工作，當(dāng)建筑基坑與臨近建筑物位置關(guān)系有較大變化時，需做穩(wěn)定性分析與驗算，必要時需重新勘察。

［1］周寧江.工程深基坑邊坡支護失穩(wěn)的分析［J］.施工技術(shù)，2011（2）：126－127.

［2］孫喜民.預(yù)應(yīng)力錨桿邊坡支護技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用［J］.城市道橋與防洪，2010（10）：42－46.

［3］蘆清建.北京某深基坑邊坡變形過大原因分析［J］.巖土工程技術(shù)，2010（5）：264－266.

［4］DB22／46－2004.貴州建筑巖土工程勘察技術(shù)規(guī)范［S］.

2011－11－26）

申 明（1976－），男，工程師，在職工程碩士，研究方向為巖土工程。