长沙滨江新城C9地块一期基坑支护结构选型分析

【摘要】基坑建设为临时性工程，由于滨江新城C9地块一期项目周边建（构）筑物较多、管线密集，施工环境较为复杂，周边环境给基坑支护形式的合理选用带来了困难。本文结合长沙滨江新城C9地块一期场地及周边工程地质和水文条件，对基坑自身和周边环境进行了充分的论证，最后基于基坑稳定性分析选用了几种合理的支护形式，以供类似工况进行参考。

【关键词】基坑支护;支护结构;结构选型

基坑设置的目的是为基础施工提供一个安全的施工空间，一般根据工程建设实际情况临时设置。基坑开挖过程中常因自身稳定性不够而失稳，为确保基坑安全需对基坑侧壁进行有效支护。

基坑支护的形式按其施工深度分为深基坑支护和浅基坑支护两种，基坑支护结构的选用跟基坑周边的工程地质条件、水文条件以及基坑自身稳定性息息相关。如何根据基坑实际工况进行合理的基坑支护结构选型是一个重要的问题。

1、基坑情况及周边环境

1.1基坑基本情况

滨江新城C9地块一期基坑位于长沙市岳麓区，长望路与潇湘北路交汇处东南角，湘江西岸，距离湘江约400m。场地原始地貌为剥蚀残丘及湘江阶地地貌，由于城市建设，场地地貌已基本被改变，现状地面标高为30.00～52.50m。场地设计地坪标高40.00m，基坑底板标高28.00m，地下室埋深约12.0m。根据国家行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）3.1.3条规定，该基坑东侧壁安全等级为二级，重要性系数为1.00;基坑南、西、北侧壁安全等级为一级，重要性系数为1.10。

1.2基坑周边环境

拟建场地现状大致可分为南、北两个区域，北区地面标高约39.0m，现为荒地，该区往东北向流有一条排污沟，沟底标高约30.0m，宽5～20m;南区地面标高约52.5m，现为湘江财富金融中心项目临时办公驻地，区内板房密集。场地西侧、北侧紧邻市政道路，路面标高为38.00～42.00m;东侧为本项目二期预留空地;南侧为项目后期建设用地，现为施工临时板房，地下室边线距板房区围墙最近约12m。

场地西侧、北侧道路及附近区域管网密布，尤其是北侧长望路附近下有国防光缆、各种电缆、管道（特别是燃气管、雨污水管等刚性管对沉降变形敏感）等地下管网穿过。

场地北侧距离福元路大桥桥墩最近距离仅约20m，初步调查该桥桥墩均采用桩基础，持力层为中风化板岩⑨，桩长约20～40m。

场地西侧沿潇湘北路下有长沙地铁4号线长望路站-茶山路站区间隧道穿过，该隧道采用盾构法施工，隧道直径6m，隧道结构由预制钢筋混凝土管片拼装组成，该区间隧道已贯通，隧道结构底板标高22.70～32.64m（结构顶板标高介于28.70～38.64）之间。隧道结构距离本项目基坑边线15～20m。

2、基坑岩土、水文条件

2.1地层岩性

场区上覆第四系（Q4）素填土（松散状）、粉质黏土（可～硬塑状）、淤泥、卵石，下伏板溪群（Pt）板岩，基岩产状约120°∠30°。

2.2地下水

场地地下水类型主要为上层滞水、松散岩类孔隙水、基岩裂隙水，混合地下水稳定水位埋深约1.20～19.70m，对应标高28.70～32.98m。基坑底板位于地下水位之下，对基坑施工有影响的地下水主要为上层滞水与基岩裂隙水。基坑开挖施工时需采取排水措施。

2.3 基坑工程地质条件

2.3.1侧壁

本基坑开挖深度约2.00m～24.00m，基坑侧壁由素填土①、粉质黏土③、粉质黏土④、卵石⑤和全风化板岩⑥、强风化板岩⑦组成，并均以素填土①为主。素填土①结构松散，自稳性能差，在雨水作用下易发生滑塌;粉质黏土③、粉质黏土④自稳性较好，但在饱水状态下力学性质会大幅度降低，基坑侧壁可能会因此而失稳;全风化板岩⑥、强风化板岩⑦水理性差，泡水易变软，容易造成基坑侧壁崩塌掉块。根据组成基坑侧壁的岩土条件，基坑可能的破坏模式为土层的局部崩塌、上覆土层的圆弧滑动。

2.3.2 坑底

基坑底板主要为粉质黏土③、粉质黏土④、卵石⑤、全风化板岩⑥、强风化板岩⑦，稳定性较好。

3、基坑稳定性分析与支护结构选型

3.1基坑稳定性分析

结合基坑场地条件，除东侧壁可放坡开挖外，其余侧均放坡空间有限。当不考虑地下水及地震影响的条件下，取开挖整平后基坑壁中最不利的情况，对基坑东南西北四个方向的基坑侧壁进行稳定性验算，破坏模式设定为圆弧滑动，稳定性计算采用圆弧滑动法计算，计算公式按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）中4.2.3-1～4.2.3-2選用，计算结果见表1。

根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）第4.7.7条及《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）中4.2.3条：该基坑安全等级为一级时，基坑边坡稳定安全系数须取Ks≥1.35。由表1可知，各计算剖面均为Ks<1.35，基坑侧壁均须进行支护。

3.2基坑支护结构选型

通过收集、调查该基坑周边建（构）筑物及地下管网的分布情况，结合基坑四壁的具体工况，对基坑支护结构选型分述如下：基坑东侧为项目二期用地，场地空旷，可选择分级放坡辅以挂网喷砼的支护方式;基坑南侧地下室边线距用地红线约5m，距板房区围墙最近约12m，放坡空间有限，可采用桩锚进行支护，由于该侧坡度较高，顶部可辅以适当放坡;基坑西侧为潇湘北路，地下室边线距用地红线约7m，地下室边线距长沙地铁4号线边线仅约19.5m，出于安全考虑，可设置双排桩进行支护;基坑北侧为长望路，地下室边线距用地红线约5m，放坡空间有限，须垂直开挖，可采用桩锚进行支护。基坑支护型式选用的具体信息和岩土工程条件见表2。

结语：

本文以长沙滨江新城C9地块一期基坑为工程实例，对基坑支护结构选型方案中涉及到的场地环境、工程、水文地质条件等因素进行了详细的分析论证，同时结合基坑自身稳定性分析，对基坑四壁的支护结构进行了合理的选择，确保了基坑工程的安全。

参考文献：

[1]韩春龙，章颜.杭州地区明挖电力隧道基坑围护结构选型研究[J].浙江建筑，2020，37（01）：22-26.

[2]马海涛，陈丽君.近地铁结构某基坑支护方案选型[J].建材与装饰，2020（04）：234-235.

[3]许联，陈学根，于肖昆.深基坑环梁支撑支护结构方案选型研究[J].企业科技与发展，2020（01）：96-98.

作者简介：

杨录俊（1983.4-），男，大学本科，湖南永州人，主要从事水工环地质等工作。