趙 亮, 劉振東

(1.濟南市市政工程設(shè)計研究院(集團)有限責(zé)任公司，山東 濟南 250000； 2.山東建勘集團有限公司，山東 濟南 250000)

1 概況

山東電信濟南通信樞紐樓項目擬建場地位于山東省濟南市高新區(qū)舜華路1999號院內(nèi)，經(jīng)十路以北，舜華路以西，北鄰山東省冶金設(shè)計院股份公司，西鄰中國電信山東分公司辦公樓。

擬建1棟21層框剪筏板式通信樞紐樓和1棟框剪筏板式公司辦公樓，并設(shè)置地下3層地下車庫；基坑周邊標(biāo)高為105.5～113.5 m，地下車庫東西方向長約94.5 m，南北方向?qū)捈s85.4 m；基坑開挖深度為7.8～16.5 m；擋土墻位于場地東側(cè)南段、南側(cè)、西側(cè)及北側(cè)西段，擋土高度0～6.3 m，擋土墻長度約259.0 m。

2 地質(zhì)環(huán)境背景

2.1 工程地質(zhì)條件

擬建場地位于山前沖洪積扇，地勢較高，場地堆積較多填土，起伏較大，呈南高北低、西高東低趨勢。地層為第四系粉質(zhì)黏土、奧陶系灰?guī)r和泥灰?guī)r、地表不均勻分布人工填土。

(1)素填土(Q4ml)：黃褐色，厚3.00～6.80 m，層底標(biāo)高100.19～105.81 m；以黏性土為主，可塑，含少量碎石塊、混凝土塊等建筑垃圾，表層多植物根系，回填時間小于5年。

(2)黃土狀粉質(zhì)黏土(Q4al+pl)：褐黃、黃褐色，厚1.30～3.90 m，層底標(biāo)高97.09～104.41 m；可塑，局部硬塑，無搖振反應(yīng)，稍具光澤反應(yīng)，干強度及韌性中等；具輕微濕陷性，總濕陷量△s<50 mm。

(3)全風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r：褐黃色，厚0.70～2.10 m，層底標(biāo)高96.39～103.11 m；呈土狀，可塑，局部硬塑，偶見碎塊狀或片狀，手可捏碎，浸水后可捏成團，巖芯采取率約65%～80%。

(4)強風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r：灰黃色，厚4.60～13.70 m，層底標(biāo)高87.01～95.09 m；溶蝕現(xiàn)象較嚴重，巖溶(裂隙、溶孔)發(fā)育；巖芯采取率為65%～85%，RQD(Rock Quality Designation，巖石質(zhì)量指標(biāo))為0，屬極軟巖，極破碎，巖體等級為Ⅴ級。

(5)中風(fēng)化泥質(zhì)灰?guī)r：灰黃色，厚1.00～5.20 m，層底標(biāo)高89.97～99.19 m；巖溶(裂隙、溶孔)局部發(fā)育；巖芯采取率75%～85%，RQD為20%～40%，屬軟巖—較軟巖，較破碎，巖體等級為Ⅳ～Ⅴ級。

(6)中風(fēng)化灰?guī)r：青灰色，節(jié)理裂隙發(fā)育，方解石結(jié)晶條紋充填，巖溶(裂隙、溶孔、溶洞)局部發(fā)育；巖芯采取率75%～85%，RQD為30%～50%，屬堅硬巖，較破碎，巖石等級Ⅲ級。

2.2 水文地質(zhì)條件

地下水類型為巖溶裂隙水，埋藏較深，勘探深度范圍內(nèi)未測到地下水，可不考慮地下水對基坑支護的影響。

2.3 抗震設(shè)防烈度

擬建場地位于濟南市高新區(qū)，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g，特征周期值為0.45s，場地類別為Ⅱ類。

3 周邊環(huán)境條件

3.1 基坑周邊環(huán)境

基坑北側(cè)為現(xiàn)狀道路、綠化帶及圍墻，圍墻北為山東省冶金設(shè)計院股份公司辦公樓，東為書苑山莊辦公樓，西為空地；東側(cè)為圍墻，圍墻外為舜華路，地下室外墻線距東側(cè)現(xiàn)狀圍墻6.3～16.5 m，距舜耕路西側(cè)路沿石23.9～34.2 m；南側(cè)為綠化帶及現(xiàn)狀擋土墻，地下室外墻線距擋土墻14.5～19.9 m，比本場地南側(cè)地面高3.0～5.0 m；西側(cè)為擋土墻及中國電信集團有限公司山東分公司辦公樓，地下室外墻線距擋土墻10.2 m。

3.2 周邊管線分布

基坑周邊管線主要分布在東側(cè)和北側(cè)，南側(cè)和西側(cè)零星。北側(cè)為供電、配水、路燈、雨水、電信管線等；東側(cè)為配水、供電、污水、雨水、燃氣、軍用光纜、路燈、供電、信號等管線；南側(cè)為供電、電信、配水等管線；西側(cè)分布污水、雨水、路燈等管線。

4 設(shè)計方案

基坑支護工程為臨時性工程，擋土墻支護工程為永久性工程，在確?；娱_挖及使用安全的前提下，不得影響周邊環(huán)境的安全?；觽?cè)壁主要由黏性土介質(zhì)組成；擬采用排樁支護結(jié)構(gòu)，并采用圓弧滑動面條分法計算基坑支護穩(wěn)定性；采用懸臂樁或懸臂式擋土墻支護結(jié)構(gòu)，并采用庫倫土壓力計算擋土墻支護穩(wěn)定性。

4.1 基坑工程特點

基坑開挖范圍內(nèi)土層主要為雜填土、黏性土、風(fēng)化巖；屬山前沖洪積平原，場區(qū)內(nèi)不存在不良地質(zhì)作用，屬于穩(wěn)定場地；地下水類型為巖溶裂隙水，埋藏較深，不考慮地下水對基坑支護的影響。

基坑開挖范圍內(nèi)為土質(zhì)邊坡，需放坡坡度，并分層分段開挖；周邊場地情況復(fù)雜，應(yīng)保障開挖、降水對周邊原有及已建建(構(gòu))筑物、道路及管線的影響，做好防護措施；施工道路、基坑頂部需硬化，防止雨季雨水淤積導(dǎo)致浸泡基坑側(cè)壁。

4.2 基坑支護工程

(1)基坑支護單元。通過對施工場地地層條件、周邊環(huán)境的分析，從安全、經(jīng)濟的角度確定基坑周邊采用自然放坡及樁錨支護結(jié)構(gòu)[1]，劃分為6個支護單元，見圖1。

圖1 樁錨支護結(jié)構(gòu)

AB段：開挖深度14.0～16.5 m，112.1 m以上采用天然放坡支護，坡比為1∶0.5，低于112.1 m部位冠梁頂標(biāo)高隨著現(xiàn)狀地面標(biāo)高變化，下部采用樁錨支護結(jié)構(gòu)，共布設(shè)4道錨索[2]；BC段：開挖深度13.0～14.0 m，采用樁錨支護結(jié)構(gòu)，冠梁頂標(biāo)高隨著現(xiàn)狀地面標(biāo)高變化，共布設(shè)3道錨索；CD段：開挖深度7.8～9.8 m，與AB段處理方法相同，以107.0 m為界，下部布設(shè)2道錨索；DE段：開挖深度8.5～10.0 m，與CD段處理方法相同，以105.5 m為界；EF段：開挖深度10.0～10.5 m，與CD段處理方法相同，以107.0 m為界；FA段：開挖深度10.5～13.0 m，與BC段處理方法相同。

(2)支護參數(shù)。坡頂護坡寬度不小于2.0 m，坡頂坡面每隔2.0 m植入1C16L=1 000 mm鋼筋用以掛網(wǎng)；支護樁樁嵌固深度4.0～6.0 m，樁徑800 mm，樁間距1.6 m，樁身配筋主筋為HRB400，箍筋為HPB300，加強筋為HRB400，樁身混凝土標(biāo)號為C30，樁主筋保護層厚度50 mm，樁頂錨入冠梁50 mm，主筋錨入冠梁長度550～950 mm；一樁一錨，錨索水平間距1.6 m，錨孔直徑150 mm，錨孔注漿材料為純水泥漿；錨索橫向設(shè)2根28a/25a槽鋼作為腰梁，槽鋼腰梁采用角鋼支架架設(shè)，支架通過3C 22植筋固定于支護樁上，植入深度不小于300 mm；樁頂設(shè)1 000 mm × 1 000 mm或900 mm × 600 mm的混凝土冠梁，主筋保護層厚度35 mm；上部永久性擋土墻支護段樁前設(shè)置混凝面層，下部基坑支護段樁間土采用掛網(wǎng)噴射混凝土保護；樁間混凝土板與面層上均設(shè)置泄水孔，縱橫向間距3 m左右。

(3)自然放坡支護參數(shù)。坡頂護坡寬度不小于2.0 m，坡頂坡面每隔2.0 m植入鋼筋用以掛網(wǎng)[3]；坡頂及坡面采用掛網(wǎng)噴射混凝土保護，噴面厚度為80 mm；面層上設(shè)置泄水孔，縱橫向間距3～5 m；基坑坡頂2倍坑深范圍路面需硬化。

4.3 擋土墻支護工程

(1)懸臂樁+擋土墻設(shè)計。EABC支護段采用冠梁上部連接擋土墻方案，采用懸臂樁+擋土墻支護設(shè)計[3]，墻高4.4～5.1 m，并采用分段施工方式。

擋墻后面的填土采用級配碎石，填料范圍不小于墻高的1.5倍，分層碾壓；EAC段擋土墻前基坑工作面采用C15混凝土回填至設(shè)計標(biāo)高，且設(shè)置不小于0.3%的排水坡度，其余工作面采用素土回填壓實；擋墻的混凝土強度不應(yīng)低于C30，立板的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于35 mm；擋土墻每10.0～15.0 m設(shè)置伸縮縫，縫寬度20 mm，沿墻體內(nèi)外頂塞填瀝青麻筋，入墻深度不小于200 mm；泄水孔直徑80 mm，橫向間距3.2 m，豎向間距2.5 m，采用A75UPVC管；基坑回填標(biāo)高以上的基坑支護槽鋼腰梁需拆除，錨孔位置面層采用混凝土封堵。

(2)懸臂式擋土墻設(shè)計。懸臂式擋土墻運用于高0.0～6.3 m，基礎(chǔ)埋深不小于1.0 m，并采用分段施工方式。

擋土墻地基土以填土為主，采用強夯處理，強夯處理深度不小于5.0 m且不小于填土厚度，強夯后地基承載力特征值fak不小于130 kPa；擋土墻應(yīng)砌置于強夯處理填土上；后面的填土，采用級配碎石，填料范圍不小于墻高的1.5倍，分層碾壓，混凝土強度不應(yīng)低于C30，立板的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于35 mm，底板的混凝土保護層厚度不應(yīng)小于40 mm；每10.0～15.0 m設(shè)置伸縮縫，縫寬度20 mm，沿墻體內(nèi)外頂塞填瀝青麻筋，入墻深度不小于200 mm；泄水孔直徑80 mm，橫向間距3.0 m，豎向間距2.5 m，采用A75UPVC管；施工前后注意保護周邊管線及建筑物。

4.4 防水排水方案

坡頂設(shè)置240 mm寬、高度不小于300 mm的擋水墻，上翻面層以外一定范圍應(yīng)硬化，且設(shè)置一定的外傾角度，在合適的位置設(shè)置坡頂排水溝，確保坡頂有組織地順暢排水；坡底處設(shè)排水溝和集水坑，有效地排出大氣降水造成的坑內(nèi)積水。

5 結(jié)論

(1)濟南通信樞紐樓基坑工程周邊環(huán)境和管線復(fù)雜，主要為辦公樓、道路、綠化帶和擋土墻等，東側(cè)和北側(cè)管線密集，主要為配水、供電、污水、雨水、燃氣、軍用光纜、路燈、供電、信號等管線。

(2)基坑側(cè)壁主要由黏性土介質(zhì)組成；基坑劃分為6個支護單元，采用自然放坡及樁錨支護結(jié)構(gòu)；擋土墻采用懸臂樁或懸臂式支護結(jié)構(gòu)，分段施工；并設(shè)置擋水墻、排水溝和集水坑等，保障工程排水順暢。