某软土深基坑支护结构方案设计实例

某软土深基坑支护结构方案设计实例

摘要：经过对某软土基坑支护结构方案的设计介绍，阐述了平面支撑体系在坑中坑处理中的应用。通过使用效果证明其可行性，得出了一些对类似工程有一定参考意义的结论，供同类工程借鉴。 关键词：基坑，支护结构，挖土，坑中坑

中图分类号：tv551.4文献标识码： a 文章编号： 1工程概况

工程总用地面积25206 m2，总建筑面积98640 m2，设地下室一层，局部两层。基坑总开挖面积20000m2左右，支护结构延长米约750m；±0.000标高相当于黄海高程3.700m，基坑周边自然地坪绝对标高暂取为3.000m，基坑周圈计算开挖深度约为4.0~6.2m，中部局部两层地下室区域开挖深度达到10.6m，电梯井处开挖深度暂按13.6m考虑。

基坑支护结构形式的选取必须综合考虑地下室特点、周边环境和地质条件等因素，才能得到既安全可靠、经济合理，又施工方便的基坑支护方案。 1.1周边环境情况

a) 东侧：地下室侧壁距离围墙最近处约为5m，围墙外侧紧邻民房和小路；

b) 南侧：地下室侧壁距离围墙最近处约5m，围墙外侧紧邻谭家岭路；

c) 西侧：地下室侧壁距离围墙仅有4.5m左右距离，围墙外侧为南雷路；

d) 北侧：地下室侧壁距离围墙约为13m，围墙外侧为道路。 1.2土层分布情况

本工程的土层分布情况为：

基坑开挖影响深度范围自上而下分布有以下土层：1层杂填土、2层粘土、3层淤泥质粘土、4-1层粉质粘土、4-2粉质粘土、4-3层粉质粘土混细砂、5层淤泥质粉质粘土、6层粘土。

3层淤泥质土层厚变化层厚变化很大，在2.0~14.0m；该层土的物理力学指标很差，含水量达到52%，基坑坑底部分位于该层土中，挖土施工要特别注意。

从本工程附近的基坑开挖情况来看，3层淤泥质土的漏土现象比较严重，设计中应考虑可靠的桩间防漏土措施。 表1土的物理力学指标

2基坑支护形式选取 2.1方案设计原则

保证基坑支护结构及土体的整体稳定性，确保支护结构在施工期间安全可靠；

土体开挖过程中确保基坑内外工程桩及基坑外建（构）筑物和地下管线正常使用；

在确保基坑及周围建（构）筑物安全可靠的情况下，采用最简明的支护手段，达到节省材料、方便施工、加快施工进度、降低工程造价。 2.2方案选取 1、设计荷载取值

1) 材料堆场：20kpa（局部）；

2) 其他区域：5kpa（半无限），15kpa（局部）； 3）出土口区域：15kpa（半无限），15kpa（局部）。 2、支护结构体系选取

根根据本基坑场地紧张，周边环境和土层变化复杂等的特点，主要可以考虑如下排桩+内支撑和排桩+多道土层锚杆两种支护结构方案，现将两种方案对比如下：

安全性比较：排桩+内支撑属于刚性支护，支护结构可靠度高、变形小，施工质量易得到保证，安全性要优于排桩+土层锚杆体系。 挖土施工便利性比较：排桩+土层锚杆取消了内支撑，挖土施工比较方便。但设置多道锚杆后需挖一层土施工一道锚杆，中间间歇较长，总工期方面不占优势。

经济性比较：多道土锚杆与单道支撑的造价比较接近。 其他方面比较：土锚杆存在超越红线的问题，若后期需拔除，则拔除的代价较大。

基于上述比较，最后决定选用排桩+内支撑方案：

基坑采用排桩＋单道钢筋砼水平内支撑的支护结构形式：支护桩采用φ500、φ550的管桩和φ600、φ700钻孔灌注桩，支撑体系采用对撑+角撑的形式。该支护结构形式具有安全可靠变形小、挖土施工相对比较方便及施工经验丰富等优点，为宁波地区经典的基坑支护形式。 平面支护体系：

支撑体系采用对撑+角撑，尽可能减少了支撑覆盖面积，方便挖土施工，从而缩短工期。西北侧土质条件较好，取消支撑，采用内放坡的形式进行支护。 竖向支护体系：

1) 基坑的第一道围梁及支撑面设置在自然地坪以下1.5m处，从而减短桩长，降低了造价。

2) 桩端均穿越淤泥质土进入土性相对较好的粘土层，以减少桩端的踢脚变形。 一、二层高差处理：

一、二层之间高差达到6m，考虑电梯井深坑影响后，计算深度达到7m，为确保下一步开挖的安全，采用钻孔桩+内支撑进行围护。 坑中坑处理：

本基坑主楼电梯井开挖深度最深达到13.6m（暂定），与外围基础高差达到3m，考虑到工程桩均为钻孔灌注桩，坑底嵌固端土质情况较好，为方便坑中坑的开挖，采用高压旋喷桩进行二次围护。

桩间止漏土：

在支护桩后侧设置一排水泥搅拌桩形成止水帷幕，以防桩间水土流失。

图1支护结构平面布置图图2 支护结构剖面图 3基坑施工组织的几点考虑

本基坑开挖面积达到20000m 2，合理规划施工场地、尽可能细分地面超载，对降低本基坑支护结构的造价意义重大。我们根据现场实地踏勘的情况及业主提供的信息，对施工组织初步作如下考虑：

1、共设置4个塔吊以方便材料的周转。

2、在基坑东北角设置主要的材料堆放和制作场地。

3、在基坑的南侧和北侧分别设置一个出土口，土方经由出土口直接运离基坑，严禁运土车辆在坑边行走。地下两层的土方均通过南侧出土口出土

4. 在基坑周边有条件堆载的区域允许进行轻质材料的堆放和加工，荷载控制在10kpa以内。

5. 运土车进出谭家岭路应特别注意对管线特别是天然气管线采取托换、跨越等保护措施。 4基坑监测要求

基坑土体开挖施工期间加强对基坑支护结构、周围建筑物、工

程桩、邻近道路及管线的观测，发现异常情况必须及时通知有关单位，以便采取有效措施，消除隐患，确保基坑内外的安全。主要包括支撑轴力监测、位移、沉降观测、周边环境监测等。

基坑开挖初期，深层土体位移及水平位移每2～3天一次；当接近坑底至坑底垫层浇筑前，每天观测一至二次；发现异常情况跟踪监测。垫层施工完毕后至基础底板浇筑完成期间，1～2天观测一次，以后适当放宽。 结语

目前本工程已顺利施工完毕，现场监测的实际位移都达到了预先设定的要求。综合分析本工程的设计与施工过程，可得到如下一些结论：

针对局部两层地下室等较深区域，如需采用排桩加内支撑的支护结构形式，则需充分布置支撑体系，使得一道支撑与二道支撑的结点上下重合，从而减少立柱数量，节省造价。

监测结果表明支撑的设计强度偏高，实际上还可适当减小，降低工程造价。这反映相关的计算落后于工程实践，理论计算与设计还有待进一步发展。 参考文献：

1龚晓南，高有潮等. 深基坑工程设计施工手册[m].北京：中国建筑工业出版社，1998.

2jgj 120-99, 建筑基坑支护技术规程s.

3db33/t1008-2000, 建筑基坑工程技术规程s. 作者简介：

高欢（1985- ），男，助理工程师，民族：汉，籍贯：浙江宁波，职业：岩土工程设计