【摘 要】隨著經濟的快速發(fā)展，各地超高層建筑的建設普遍增多，基坑也越挖越深，建筑基坑的安全與經濟性就需要合理的對比了，本文章就具體項目工程討論幾種基坑支護的實用情況。

【關鍵詞】邊坡支護；排樁；預應力錨索；

一、引言

目前國內超高層的建設很普遍，因為埋深需要及實際使用功能需要，地下室深度均在15米以上，國家規(guī)范規(guī)定5米以上深度的基坑為深基坑，需要做專業(yè)的基坑支護設計；而不同的地質情況和場地情況也決定了選擇的支護形式不盡相同。

二、工程實例

以南寧市某項目為例根據(jù)項目特點地上主樓超高層280米以上，旁邊還有獨立的商場部位，地下室是聯(lián)通的，兩邊地下室底板均在-20米標高，加上基礎厚度，主樓部位的基坑深度在24～25米之間

要做基坑支護我們首先要了解場地的地質情況，項目地質勘察報告中表述擬建場地各巖土層分布及特征分述如下：

（1）填土①（Q4ml）：灰黃及灰褐色為主，稍濕～飽和，主要由周邊開挖的大塊黏性土塊和灰?guī)r碎塊等組成，近2年堆填，未經壓密處理，結構較松散。主要分布在場地南側。揭露層厚0.30～18.70m，平均層厚11.65m，屬高壓縮性土。

（2）黏土②（Qdl）：棕紅色、黃色，硬塑～堅硬，局部接近填土和灰?guī)r面部分由于被水浸泡過表現(xiàn)為可塑狀態(tài)。含黑色鐵錳質和砂礫等，局部為粉質黏土、礫質黏性土或是粉土。土質相對較均勻，黏性一般。整個場地均有分布，標準貫入試驗實測擊數(shù)為12.0～25.0擊，修正后擊數(shù)為8.4～19.9擊，平均12.9擊。揭露層厚1.10～19.50m，平均層厚7.31m，屬中等壓縮性土。

（3）灰?guī)r③（D3L）：灰色、灰白色，角礫狀結構，強風化，巨厚層狀構造，巖層分布不穩(wěn)定，厚度變化大，局部呈透鏡狀產出。巖石較硬，巖體破碎，裂隙充填較多黏性土。送水回轉鉆進不返水，進尺較慢，鉆具跳動劇烈。巖芯采取率低，多數(shù)巖芯呈碎塊狀、餅狀，少量短柱狀。取芯率10%～35%，RQD值在30%以內。本層分布于整個場地，巖石飽和單軸抗壓強度3.4～68.9MPa，平均32.7 MPa，屬較硬巖，巖體基本質量等級為Ⅳ級。揭露單層層厚0.50～20.50m，平均層厚7.08m。

（4）灰?guī)r④ （D3L）：灰色、灰白色，角礫狀結構，中風化，巨厚層狀構造，巖層分布不穩(wěn)定，厚度變化大。巖石較硬，巖體較破碎，局部裂隙充填少量黏性土。送水回轉鉆進不返水，進尺較慢，鉆具跳動劇烈。巖芯采取率較低，多數(shù)巖芯呈長、短柱狀，少量巖芯呈碎塊狀。取芯率30%～80%，RQD值在50%以內。本層分布于整個場地，巖石飽和單軸抗壓強度3.7～111.2MPa，平均42.7 MPa，屬較硬巖，巖體基本質量等級為Ⅳ級。鉆探沒有揭穿該層，揭露最大層厚36.59m。層面標高為44.34 ～ 86.83m。

根據(jù)室內土工試驗成果、現(xiàn)場原位測試結果，并結合地區(qū)工程經驗綜合評價，場地主要巖土層參數(shù)建議值如下表：

主要巖土層物理力學指標參數(shù)建議值一覽表

地震效應分析評價

按《建筑工程抗震設防分類標準》中3.0.2條劃分，擬建建筑物為超高層建筑，抗震設防類別劃分為重點設防類（乙類）建筑。按照《建筑抗震設計規(guī)范》（GB 50011-2010）中附錄A，南寧市的設計地震分組為第一組，抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值0.05g。

基坑工程評價

基坑安全等級劃分基坑概況

擬建工程設地下室為3層，基坑底板面在設計±0.00以下20米，屬深基坑，勘察期間地下水位在基坑面以上。根據(jù)《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ72-2004）8.7.2，基坑深度大于12m基坑工程破壞后果很嚴重，基坑工程安全等級劃分為一級。

基坑側壁穩(wěn)定性評價

由于場地大部分為填方區(qū)，基坑開挖后，基坑壁土層主要為填土①、黏土②、灰?guī)r③層。填土①層厚度較大，土質較差，為含水層，在地表水、地下水的沖蝕滲透、地面堆載、振動荷載及土壓力等作用下，基坑壁不穩(wěn)定。且基坑開挖后在地下水滲透及雨水等沖蝕滲透下，填土①層可能發(fā)生小型垮塌現(xiàn)象。擬建場地有較大溶洞，溶洞內充填硬塑～可塑黏性土和礫石等，基坑開挖施工時可能由于地下水滲透作用，對基坑側壁產生影響，導致基坑壁塌滑。開挖基坑前應先進行基坑支護，再進行基坑開挖。

基坑坑底穩(wěn)定性評價

基坑開挖后，基坑底土層主要為黏土②、灰?guī)r③層。基坑底出露的巖土層主要為灰?guī)r③層，為穩(wěn)定巖層，不會出現(xiàn)基坑隆起現(xiàn)象。但基坑底部較多溶洞，溶洞內充填有可塑黏性土等，且灰?guī)r③層裂隙發(fā)育，存在巖溶裂隙水。在水的作用下，溶洞內充填物有可能會出現(xiàn)基坑隆起現(xiàn)象。

根據(jù)項目的實際情況挖主塔超高層280米以上施工周期長，旁邊的獨立的商場部位施工周期短，地下室是聯(lián)通的，為了合理安排工期，計劃先施工開挖主塔部分，獨立商場待塔樓出地面以后開始施工，現(xiàn)場基坑支護計劃開挖情況如圖1

圖1

二、支護選型

主樓與獨立商場之間因為在場地內，放坡條件充足，所以考慮自然放坡，考慮到雨水沖刷及邊坡穩(wěn)定性，適當做邊坡處理，用C20混凝土做噴射混凝土護坡，自然放坡比例按1：1.5，也可適當放緩坡度，邊坡排水很重要，所以要間隔一定距離布置一道泄水孔，邊坡上部及底部均要做好排水溝，底部間隔一段距離設置集水坑，剖面示意做法如圖2

圖2

根據(jù)現(xiàn)場地質勘察報告數(shù)據(jù)及剖面，總結出東面，西面，南面地質剖面如圖3

圖3

東面以灰?guī)r③層為主，黏土②層只有局部存在，并且不超過3.5米厚度，根據(jù)計算及分析，東面灰?guī)r③層情況穩(wěn)定，不需要做樁支護，只需要按80度角以下放坡，以噴射混凝土加錨桿的形式既可，混凝土標號為C20，厚度為100mm，內置φ6@200*200鋼筋網，墻面間隔2米雙向布置φ50泄水孔，剖面示意如圖4

圖4

南面以填土①黏土②為主，填土①厚度約為10m左右，壓縮性高，不穩(wěn)定，黏土②層厚度約為12m左右，中等壓縮性，根據(jù)計算及分析，南面支護方案定為排樁+預應力錨索，南面基坑邊緣到用地紅線邊緣距離有10m左右，可以考慮樁頂適當放坡以節(jié)約成本，也可降低支護的風險，由于南面場地外道路寬度超過50米以上，錨索可打入土體長度基本不受限制，為了更快完成支護施工，設計確定為由原來的6道短錨索更改為4道錨索，以一道錨索間隔15天施工為例，工期至少節(jié)約一個月以上，單排樁計算1.5m樁徑，間距2m可滿足受力及變型量要求，確定此部位支護設計剖面示意如圖5

圖5

圖6

西面以填土①為主，填土①厚度達到了15～22m，壓縮性高，不穩(wěn)定，對基坑支護設計不利，根據(jù)計算及分析，西面支護方案定為排樁+預應力錨索，西面基坑邊緣到用地紅線邊緣距離只有2～4m左右，無條件樁頂放坡，而紅線外路面寬度有限，按規(guī)定錨索不宜超過道路中心，各方面綜合考慮，最后確定方案為雙排樁+6道錨索，樁單排間距為1.7m，兩排樁之間距離為2.4m，樁徑1.2m，錨索長度均不超過28.5m。此部位支護設計剖面示意如圖6

四、支護分析

由于工期緊張，也考慮過地下連續(xù)墻方案，但是由于基坑底面基本都已經到了巖石出露的灰?guī)r③及灰?guī)r④層，而本項目的灰?guī)r屬較硬巖，連續(xù)墻施工的機械基本無法開展工作，根據(jù)本地經驗，廣西區(qū)內無法找到合適本場地的機械進行地下連續(xù)墻施工，所以從實用性角度考慮，本工程否決了地下連續(xù)墻的方案，而同樣是排樁方案，由于場地過大，內支撐方案的造價要比加錨索貴很多，而且工作面難以展開，按工程經驗，場地條件允許打錨索，而且錨索計算滿足要求的時候，選擇排樁+預應力錨索是最經濟實惠的，只有當場地條件限制，錨索長度無法達到計算要求時，才考慮內支撐。

五、結語

由上述對比結論得出，不同的支護類別的選擇，很多是由場地現(xiàn)場情況決定的，當場地基坑完全為土質環(huán)境的時候，機械可開挖，選擇地下連續(xù)墻方案雖然比排樁+預應力錨索的方案造價高，但是工期卻可以相應縮短。在工期允許的情況下，經濟性高的方案就是排樁+預應力錨索，可調整錨索數(shù)量及長度來相應減小樁徑或加大樁間距，以達到節(jié)約成本的目的。

[參考文獻：]

《建筑邊坡工程技術規(guī)范》GB50330-2012

《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ 120-2012

《錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范》gb50086-2001

《土層錨桿設計與施工規(guī)范》CECS22：2005