余 磊

（新疆額爾齊斯河流域開(kāi)發(fā)工程建設(shè)管理局 新疆 烏魯木齊 830000）

地基與基礎(chǔ)工程是建筑施工的主導(dǎo)工程之一，也是建筑施工技術(shù)最為復(fù)雜、難度最大、工期最長(zhǎng)、占投資最多的分部工程，其施工質(zhì)量的好壞，直接影響到建筑物的安危和壽命、施工成本和工程整體的順利進(jìn)行。衡量一個(gè)地基處理方案的優(yōu)劣，不僅要看方案是否性能優(yōu)越，安全可靠，還要看方案是否經(jīng)濟(jì)合理，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)往往是衡量方案的重要指標(biāo)，尤其是在新疆的地質(zhì)條件下，對(duì)于高層建筑的深基坑支護(hù)方案進(jìn)行合理性的優(yōu)選更是尤為必要。

1 工程概況

新疆額河大廈工程總建筑面積約5.1萬(wàn)m2，建筑形式包括：主樓、裙房及地下部分。主樓地上25層，裙房地上1層～3層，地下 3層，±0.00標(biāo)高相當(dāng)于841.40m，基礎(chǔ)底標(biāo)高－14.90m～15.70m；場(chǎng)地地面高程在840m～846m，基礎(chǔ)埋深在自然地面以下14m～20m，結(jié)構(gòu)類型屬于框剪結(jié)構(gòu)，基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)。

2 環(huán)境條件概況

新疆額河大廈工程，位于烏魯木齊市水磨溝區(qū)，天山北麓，準(zhǔn)噶爾盆地南端，環(huán)山帶水，沃野廣袤。區(qū)域?qū)僦袦貛Т箨懶愿珊禋夂?，年平均降水量?94mm，最暖的七、八月平均氣溫為25.7℃，最冷的一個(gè)月平均氣溫為-15.2℃，春秋兩季較短，冬夏兩季較長(zhǎng)，晝夜溫差大。水磨溝區(qū)位于烏魯木齊市東北部，區(qū)域面積121.7km2，轄8個(gè)街道辦事處，總?cè)丝?5.5萬(wàn)人。大廈工程場(chǎng)地東距安居南路15m，巖層穩(wěn)定性良好，放坡處理；南側(cè)約12m有多層建筑民宅，此處為支護(hù)的重點(diǎn)，重點(diǎn)考慮民房的安全穩(wěn)定；西側(cè)距在建高層住宅樓約10m，由于在建高層管道開(kāi)挖有部分回填土層需做相對(duì)強(qiáng)度的支護(hù)；北側(cè)為小區(qū)道路次入口（距離天然氣管線約4m），在管線外移后作為人行和運(yùn)輸車輛的通道，考慮動(dòng)荷載和重力壓力進(jìn)行支護(hù)。

本工程基坑周圍有道路、建筑物和地下管線，場(chǎng)地內(nèi)地形高差較大，巖層在基坑南側(cè)為順坡關(guān)系。

3 巖土工程條件

工程建設(shè)場(chǎng)地為基巖淺埋區(qū)，地貌屬山前剝蝕緩坡地帶，場(chǎng)地總體地勢(shì)南高北低。地層從上到下分為雜填土、風(fēng)化基巖，巖性參數(shù)見(jiàn)表1，分布情況如下：

（1）雜填土（表土）：在場(chǎng)地內(nèi)較為普遍，雜色，層厚0.3m～3.2m，主要成分為粉土、礫石等，局部含較多磚塊、混凝土塊等建筑垃圾，松散～稍密狀，稍濕。

（2）風(fēng)化基巖：在場(chǎng)地普遍分布，為場(chǎng)地主要地層，巖層呈單斜構(gòu)造，產(chǎn)狀約300°∠75°，巖性為泥質(zhì)砂巖、泥巖等軟巖，局部夾有砂巖，黃褐色、灰色、灰黑色。根據(jù)風(fēng)化強(qiáng)度將風(fēng)化基巖分為：①-1強(qiáng)風(fēng)化基巖：層頂深度為0.3m～3.2m（層頂高程837.50m～847.82m），層厚5.3m～10m。上部巖芯主要呈碎塊狀，結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，人工挖掘困難，干鉆不易鉆進(jìn)，局部頂部0.2m～0.4m，呈全風(fēng)化狀；下部可見(jiàn)5cm～10cm短柱狀巖芯。由相鄰建筑開(kāi)挖的基坑內(nèi)觀察，巖體結(jié)構(gòu)呈層狀，一般為中厚層，局部夾有5cm～15cm厚的軟弱炭質(zhì)泥巖（煤線），風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體呈破碎～較破碎狀，基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ類。剪切波速306m/s～467m/s。工程性質(zhì)較好，可作為較好的地基基礎(chǔ)持力層。②-2中風(fēng)化基巖：在場(chǎng)地內(nèi)普遍分布，層頂深度7.1m～11.2m（層頂高程831.60m～837.90m），可見(jiàn)層厚7.4m～24.4m，最大勘探探度35m范圍內(nèi)未揭穿，巖芯多呈10cm～35cm柱狀，局部泥巖、炭質(zhì)泥巖（煤線）遇水軟化呈碎塊狀。鉆探進(jìn)尺較慢，干鉆難以鉆進(jìn)，結(jié)構(gòu)部分破壞，礦物成分顯著變化。巖體層理、風(fēng)化裂隙較發(fā)育，巖體較完整，基本質(zhì)量等級(jí)為IV類。剪切波速596m/s～939m/s。工程性質(zhì)好，可作為良好的地基基礎(chǔ)持力層及下臥層。

4 基坑支護(hù)方案

基坑圍護(hù)方案的選取在考慮工程造價(jià)、工期、施工操作可行性和方便性的同時(shí)，特別需要嚴(yán)格控制基坑與地下室施工過(guò)程中產(chǎn)生的變形，降低對(duì)周邊道路、管線、建筑物的影響，確保整個(gè)工程順利實(shí)施。

表1 巖土參數(shù)指標(biāo)表

圖1 方案二地基支護(hù)布置示意圖

4.1 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案

本工程基坑支護(hù)采用排樁+放坡護(hù)面的支護(hù)體系，在對(duì)場(chǎng)地西南地勢(shì)高地段挖土放坡、卸荷處理后，北側(cè)、南側(cè)、西側(cè)基坑支護(hù)采用排樁結(jié)合錨樁，東側(cè)采用放坡護(hù)面處理。

（1）方案一：中北側(cè)、南側(cè)、西側(cè)采用大量支護(hù)排樁和錨樁，東側(cè)采用放坡護(hù)面，上部坡面土釘護(hù)坡處理，下部坡面設(shè)噴錨護(hù)面，西南側(cè)采用放坡土釘和噴漿護(hù)面處理。支護(hù)結(jié)構(gòu)中支護(hù)樁、錨樁及冠梁、拉梁混凝土強(qiáng)度為C30，支護(hù)樁樁身混凝土強(qiáng)度為C40；主筋均采用 HRB400，箍筋采用HPB300；基坑壁采用噴錨護(hù)面處理，巖錨采用Φ22HRB400鋼筋（土層中采用φ48鋼管），橫豎向間距2m，并與拉結(jié)鋼筋焊接，底層鋪200mm×200mm冷拔絲網(wǎng)片。噴射面板厚度50mm～80mm，強(qiáng)度等級(jí)M10。本方案的總投資約600萬(wàn)元。

（2）方案二：東側(cè)采用放坡護(hù)面處理，西北角采取錨桿加排樁結(jié)合處理，其他地段均可采取錨桿放坡支護(hù)處理。西北側(cè)設(shè)計(jì)支護(hù)排樁10根，間距2m，樁身長(zhǎng)9m，入土深3m；南側(cè)采用排樁加三道錨索處理，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)12m，間距4m，樁長(zhǎng)深12m，入土深 4m；東側(cè)放坡段長(zhǎng)度約70m，采用退臺(tái)放坡處理，上、下部坡面土釘護(hù)坡加錨索處理，面設(shè)噴錨護(hù)面。支護(hù)結(jié)構(gòu)中支護(hù)樁及冠梁混凝土強(qiáng)度為C40。基坑壁采用噴錨護(hù)面處理，巖錨采用Φ28HRB400鋼筋，并與拉結(jié)鋼筋焊接，底層鋪Φ6@200鋼筋網(wǎng)片。噴射面板厚度80mm，強(qiáng)度等級(jí)為M10。考慮到施工期可能出現(xiàn)基巖裂隙水，可局部布置排水孔，間距5m，孔徑8cm，深孔1m。本方案的總投資約300萬(wàn)元。詳見(jiàn)圖1。

4.2 基坑支護(hù)方案優(yōu)選

基坑支護(hù)方案的比選一般需考慮基坑方案的科學(xué)性、基坑支護(hù)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性、基坑施工的復(fù)雜性、基坑支護(hù)方案的經(jīng)濟(jì)性等方面，本工程的兩個(gè)方案均具有可靠穩(wěn)定性。

方案一采用保守穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)理念，優(yōu)點(diǎn)是從基坑的東、南、西、北面全部采用大量的排樁、土釘護(hù)坡和掛網(wǎng)噴護(hù)，保證了基坑穩(wěn)定性和可靠性；缺點(diǎn)是沒(méi)有很好地與地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果相結(jié)合，增加了施工工序的復(fù)雜性和施工工期，進(jìn)而增加了工程的投資成本。

方案二采用的設(shè)計(jì)理念具有一定的創(chuàng)新性，從實(shí)際情況出發(fā)，很好地與地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果相結(jié)合，充分考慮了本工程的地質(zhì)條件，基坑南側(cè)、北側(cè)考慮到壓力荷載和動(dòng)力荷載的影響因素較大，采用方案一的基坑支護(hù)形式，以保證整個(gè)建筑的安全穩(wěn)定性；其他巖層穩(wěn)定、荷載壓力相對(duì)較小的區(qū)域，在保證安全系數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的情況下，適當(dāng)?shù)募哟笈艠?、土釘護(hù)坡的間距，以減少施工工序的復(fù)雜性，縮減施工工期，進(jìn)而降低了工程的投資成本。

綜上所述，基坑支護(hù)方案二從技術(shù)可行性、安全可靠性方面考慮是可行的，從節(jié)約投資成本、加快施工進(jìn)度的角度考慮，是優(yōu)選的，因此，本工程的基坑支護(hù)方案采用方案二。

5 結(jié)語(yǔ)

在工程實(shí)踐中，合理分析地基基礎(chǔ)對(duì)建筑物的影響程度，決定了工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。大部分工程項(xiàng)目存在多種地基處理的方案，并且均可滿足安全可靠性及建筑規(guī)范的要求，由于地基基礎(chǔ)支護(hù)方案的設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑工程的重中之重，設(shè)計(jì)單位一般會(huì)采用安全保守的設(shè)計(jì)理念，確保地基的穩(wěn)定性；但從方案的經(jīng)濟(jì)合理性考慮，在多種方案設(shè)計(jì)中，優(yōu)選出安全穩(wěn)定性高，投資造價(jià)低的設(shè)計(jì)方案是非常有必要的，其更符合建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求。陜西水利

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