桩锚支护体系在大型深基坑的运用

刘文博 魏军政 严昭君 顿 磊

1河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002） 2山西冶金岩土工程勘察总公司（03000）

桩锚支护体系在大型深基坑的运用

刘文博1魏军政2严昭君1顿 磊1

1河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002） 2山西冶金岩土工程勘察总公司（03000）

随着经济的发展，城市土地资源越来越少，地价越来越高，尤其是市中心堪称“寸土寸金”，如何最大限度地利用好有限场地资源成了每位投资人的追求。在深基坑支护设计、施工中越来越多的直立基坑已在所难免，有针对性的设计一套安全、经济、可行的支护方案成为现阶段岩土行业的难点、热点。文章讲述了西北地区某地标性工程，超大、超深基坑的设计、施工及监测过程和结果，为以后同类工程提供借鉴。

深基坑；锚索；桩；锁定值

1 工程概况

工程地点位于银川市人民广场南侧，地面以上高度216 m，为超限高层建筑。地下3层，基坑深度16.6～18.3 m(电梯井处为21.3 m)；平面形状呈不规则长方形，东西长227 m，南北宽30～89 m。距基坑西侧12 m为3层建筑物，地下一层，基础埋深5.5 m，南侧20 m为23层建筑物，地下一层，基础埋深6.0 m，其它两侧为城市主干道，如图1所示。

图1 基坑平面位置图及监测点布置图

2 工程地质与水文地质条件

杂色，主要由砖块屑、炉渣、建筑垃圾、生活垃圾等组成，稍湿，结构松散，均匀性差。场地中部较厚且以回填土为主。

层厚 0.5～4.8 m，平均 1.92 m，层底埋深 0.5～4.8 m。

褐黄色，含云母、氧化铁、氧化铝等，局部夹有粉质黏土透镜体或薄层。

层厚0.4～8.8 m，平均 2.46 m，层底埋深 2.7～9.6 m。

褐黄色，湿，含云母、氧化铁、氧化铝等，可塑状态。

层厚0.5～5.6 m，平均2.08 m，层底埋深2.5～10.3 m。

褐黄色，矿物成分主要为石英、长石、云母等，夹有粉土、粉质黏土透镜体或薄层。饱和，密实状态。

层厚0.90～12.10 m,平均 6.25 m，层底埋深 8.0～26.50 m。

褐黄色，含云母、氧化铁、氧化铝等，局部夹有粉质黏土透镜体或薄层。湿，呈密实状态。

层厚 0.3～2.8 m，平均 1.38 m，层底埋深 10.3～13.6 m。

褐黄色，湿，含云母、氧化铁、氧化铝等，可塑状态。

层厚 0.3～2.6 m，平均 0.88 m，层底埋深 12.4～15.7 m。

褐灰色，矿物成分主要为石英、长石、云母等，局部夹有粉土、粉质黏土透镜体，部分钻孔取样为中砂。

层厚 3.9～16.1 m,平均 10.02 m， 层底埋深17.3～38.2 m。

褐灰色，矿物成分主要为石英、长石、云母等，局部夹有粉质黏土、粉土透镜体，部分钻孔取样为中砂。饱和，密实。

层厚 3.5～20.2 m，平均 10.77 m，层底埋深35.3～55.2 m。

褐灰色，湿，含云母、氧化铁、氧化铝等，可塑状态。

该层层厚1.5～6.5 m，平均3.9 m，层底埋深41.2～47.5 m。

勘察揭示,场地地下水类型浅层为孔隙潜水，以第③、④、⑤层细砂为主要含水层，稳定水位埋深在地面下6.5～7.0 m之间，稳定水位标高在1 102.20～1 104.03 m之间。

褐灰色，矿物成分主要为石英、长石、云母、矿物等，局部夹有粉土透镜体。饱和，密实，颗粒级配不良。

层厚14.4～30.5 m，平均19.76 m，层底埋深66.0～78.4 m。

根据现场抽水试验资料,各种计算方法统计取平均值，细砂渗透系数为 5.94 m/d（6.88×10-3cm/s）。

地层典型剖面图如图2所示。

图2 典型工程地质剖面图

3 设计方案

表1 基坑支护主要力学参数

由于场地狭小，考虑后续施工对场地的需求，基坑按直立开挖设计，根据周边环境及深度不同将整个基坑分为三个断面，见图1，各土层物理力学参数见表1。

1-1剖面:基坑深度16.6 m，地面均布荷载按30 kPa考虑，距基坑边3.0 m，桩径1 000 mm，桩间距1 500 mm，桩长27.0 m，设置四排锚索，长度21.0～27.0 m，水平间距1.5 m，垂直间距3.0 m，孔径150 mm，套管跟进，锁定值200 kN。

2-2剖面:基坑深度18.3 m，超载一地面局部荷载20 kPa，距基坑边3.0 m，超载二局部荷载400 kPa，距基坑边20.0 m，深度6.0 m。桩径1 000 mm，桩间距1 500 mm，桩长33.3 m，设置五排锚索，长度23.5～28.5 m，水平间距 1.5 m，垂直间距 3.0 m，孔径150 mm，套管跟进，锁定值220 kN。

3-3剖面:基坑深度16.6 m，超载一地面局部荷载20 kPa,距基坑边3.0 m,超载二局部荷载60 kPa，距基坑边12.0 m，深度5.5 m。桩径1 000 mm，桩间距 1 500 mm，孔径 150 mm，套管跟进，桩长 30.6 m，设置四排锚索，长度21.5～27.0 m，水平间距1.5 m，垂直间距3.0 m，锁定值260 kN。

各剖面见图 3、4、5。

图3 1-1剖面图

图4 2-2剖面图

图5 3-3剖面图

冠梁高0.6 m，宽1.1 m，混凝土强度等级均为C30；基坑侧壁主要由粉砂、细砂组成，为防止开挖后桩间土风干滑落，在桩间施工直径800 mm高压旋喷桩，水泥用量360 kg/m，施工前用DPP-100型钻机引孔到基底下1.0 m的位置，确保了高压旋喷桩的垂直度，开挖后证明效果良好。根据地层特点及地区经验，采用坑外降水法，沿基坑周边每隔15.0 m设置一口井，深度35.0 m，坑内设疏干井，间距30.0 m，深度15.0 m。

图6 沉降、位移监测图

4 沉降、位移监测结果

通过基坑监测，基坑位移、沉降均满足设计要求，亘元万豪大厦深基坑支护取得成功，为以后同类工程施工提供了依据。