深基坑支护结构设计及工程实践

徐飞

一、工程概况

荆州绿地之窗置业有限公司准备兴建绿地之窗二期AB区项目。该项目A区上部为裙房和塔楼，裙房高度23.9～29.0m，塔楼高度218.00m，地下为整体双层地下室。B区为11栋住宅，高度81.75～99.45m，东侧为商业，整体一层地下室，地下室采用天然地基独立基础，地下室外墙下采用条形基础，东侧商业地下室降深0.7m。以下就是绿地之窗二期AB区地下室基坑支护工程设计实践。

二、项目场地地形、地貌特征以及水文地质条件

荆州绿地之窗置业有限公司拟在湖北省荆州市荆州区楚源大道以北、庄王大道以西，聚贤路以东，怀沙路以南，场地地面起伏较小，现场地多为菜地，部分地段有已有平房及水沟、水塘分布，地貌上属长江Ⅰ级阶地。周边道路路面高程为31.3～33.4m，地块内场地整平高程为32.00m。基坑设计场平标高：南侧按33.00m考虑，其他位置按32.00m考虑。

经钻探揭露，场区地下水有二种类型，即赋存于上部第1层杂填土中的上层滞水和下部砂、砾石层中的承压水。根据场地地层的岩土性质，将场地内各土层含隔水性划分如下：第1层为弱透水孔隙含水层；第2层为微透水层；第3层为弱透水层；第4层为中等透水层；第5、6层为强透水层。

上层滞水：上层滞水赋存于第1层杂填土中，水量不大，主要接受大气降水的补给，丰水期水位较高，枯水期水位较低。上层滞水的迳流条件较为复杂，其特点是流径短，无明显方向性，主要受微地貌控制，由地势高处向地势低处迳流。上层滞水的排泄方式一是通过地面或植物蒸发排泄，二是就近向附近地表水体侧向迳流排泄。勘察期间测得水位埋深0.50～0.80m。

承压水：据区域资料，赋存于砂、砾石层中的孔隙承压水，主要接受远源大气降水的侧向迳流补给和长江水的侧向补给，迳流条件下部优于上部，其排泄方式是向相邻含水层迳流排泄，其次是人工抽水排泄。地下水位变化与长江同步，丰水期水位较高，枯水期水位较低，年水位变幅一般1.50～2.00m。勘察期间为长江的枯水期，勘察期间测得该水位埋深为3.70～5.40m，相应高程27.70～27.90m。根据场地周边近几年勘察水位资料，场地承压水位标高最高为29.0m。

三、选择支护方案以及地下水处理方案

1.选择支护方案

（1）A区支护方案

南、西侧AB区交界位置开挖深度5.2m（B区地下室施工完后不对肥槽进行回填），采用排桩支护。支护桩顶标高位于B区地下室基础底，方便施做AB区地下连通道。东、北侧开挖深度8.6m，采用上部放坡，下部排桩支护。排桩桩顶标高与南、西侧相同，便于冠梁形成封闭整体。

（2）B区支护方案

南侧基坑开挖深度5.1m，采用排桩支护；东、北、西侧开挖深度4.4～5.1m，采用放坡。塔楼部分距坑边均较远，施工时先施工塔楼部分，采用放坡坡比1:1.5～1:2。塔楼电梯井、集水坑等局部降板区域，开挖深度1.7～3.3m，拟采用在工程桩间施打高压旋喷桩支挡。

2.选择地下水的处理方案

（1）A区地下水处理方案

根据本项目勘察报告剖面图显示，承压含水层顶板标高为21.92m，场地承压水位标高最高为29.0m。纯地下室基坑基底开挖标高为23.40m，经计算基底抗突涌安全系数不满足规范要求，可考虑采用减压降水措施。塔楼电梯井、集水坑等超深位置基坑基底已揭穿承压含水层，应采用疏干降水措施。

（2）B区地下水处理方案：

根据本项目勘察报告剖面图显示，承压含水层顶板标高为21.92m，场地承压水位标高最高为29.0m。纯地下室基坑基底开挖标高为28.6m，经计算基底抗突涌安全系数满足规范要求，可考虑设置明排系统处理雨季汇水。塔楼电梯井、集水坑等局部降板位置基坑基底最深开挖标高为24.5m，经计算基底抗突涌安全系数不满足规范要求，应采用减压降水措施。

四、支护结构设计

1.CD段剖面排桩支护

其中33.0～32.5m采用1：1放坡处理，坡面采用布设Φ6.5@250×250钢筋网喷射C20碎石砼护面，坡顶外包硬化至人行道，硬化边缘处设置坡顶截水沟，防止雨水渗入桩后；32.5～27.9m采用排桩支护，桩径800mm，桩间距1.2m，桩长9m。桩顶设置冠梁将桩连成整体，冠梁尺寸1000mm×700mm。桩间采用挂网喷砼进行桩间土封闭，厚度不小于50mm，钢筋网φ6.5@250×250。

2.AB/BC/DE/EFA段剖面放坡处理

采用1∶1放坡处理，坡面采用布设Φ6.5@250×250钢筋网喷射C20碎石砼护面，防止雨水渗入桩后，坡顶外包硬化2.0m，硬化边缘处设置坡顶截水沟，坡脚设置临时汇水沟，根据场地情况汇入集水坑集中抽排至坑外。

3.GJI段排桩支护

采用φ 1000钻孔灌注桩，桩间距1.4 m，桩长15m，桩顶设置冠梁将桩连成整体，冠梁尺寸1200mm×800mm。桩后设置两排高压旋喷桩止水帷幕，挡土止水，高压旋喷桩径550mm，桩间距350mm。

4.GHI段上部放坡，下部排桩支护

其中32.00～28.60m采用1∶1放坡处理，坡面采用布设Φ6.5@250×250钢筋网喷射C20碎石砼护面，防止雨水渗入，钢筋网及喷射砼应延伸至坡顶外1.5m，其外设置截水沟，钢筋网采用坡面插筋固定在坡面土体上，坡脚设置1m宽平台。

下部28.60～23.4m采用排桩支护，排桩采用φ1000钻孔灌注桩，桩间距1.4m，桩长15m，桩顶设置冠梁将桩连成整体，冠梁尺寸1200mm×800mm。桩后设置两排高压旋喷桩止水帷幕，挡土止水，高压旋喷桩径550mm，桩间距350mm。

五、基坑开挖注意事项

第一，基坑运行期间，坡顶1.5米范围内严禁堆载，坡顶1.5米范围以外设计地面附加荷载为15kPa，施工单位应严格执行设计荷载要求，超过15kPa荷载应置于坡顶外2倍基坑开挖深度范围外，现场弃土建议外运，严禁堆放于基槽坡顶一倍坑深范围内。第二，土方开挖时应保证边坡坡度符合设计要求，当开挖坡度过陡时，应对边坡稳定性进行验算。第三，在挖土施工中弃土的堆放应考虑边坡的稳定。第四，基坑开挖时，土方可分层运送和递送，挖土机与运土车辆应设法深入基坑，并规划好自卸车运行的坡道和最后坡道土方的运送。第五，在雨期施工前应检查现场的排水系统，保证水流畅通。并注意边坡的稳定，必要时应采取保证边坡稳定的措施。最后，为防止坑底扰动，基坑挖好后应尽量减少暴露时间，及时进行下道工序施工，如不能立即进行下道工序施工时，应预留200mm厚覆盖土层，待基础施工前以人工挖除。

六、结语

本文结合了工程实践探讨了深基坑支护结构设计，唯有做好相关的工作，才能够保障更多人的安全，所以相关人员应不断地探索和实践。