软土地区基坑支护设计与研究

周韬

摘 要：支护是指对其侧面及四周采取支撑、加强稳固等保障手段来保证开挖、基础施工能够顺利进行和基坑周围环境建筑的安全的一项复杂的系统工程。本文就软土地区基坑支护设计进行研究分析。

关键词：软土地区;基坑支护;设计

引言

基坑支护工程是一项综合学科，涉及多门学科包括岩土工程、土力学、地质学、结构工程、水力学等，基坑工程与其上级学科岩土工程一样，具有实用性，经验性极强的特点，也是一门随着工程实践不断提高的学科。

一、深基坑支护结构设计的主要内容

（一）设计依据

深基坑支护结构的设计需要一定的参考依据，具体包括了：建筑相关资料、设计规范标准、周边环境条件、水文地质条件等。

建筑相关资料主要有建筑总平面图、地下室建筑平面图和基础布置图等。设计规范标准要适应工程，如果已经更新要及时更换。周边环境条件包括基坑周边的建筑物、管线、水系、交通状况等。水文地质条件具体包括地形地貌、岩土结构性质、含水层、含水量、地下水渗透系数等。

（二）设计图纸

深基坑支護结构设计图纸具体应该包括支护结构设计的方案说明、支护结构设计总平面图、施工组织平面布置图、支护体系平面布置图、监测点平面布置图、分段设计剖面图、配筋图、基坑开挖工况剖面图、降水井平面布置图等。其中最为关键的是分段设计剖面图，在设计图中应该标出所剖的断面的标高、管线、支撑构件、支护结构、放坡、排水沟等的布置情况。

（三）设计计算

在设计深基坑支护结构时需要计算的内容十分复杂，包括了：支护结构的强度、稳定和变形计算;受压、受弯、受剪承载力计算;支护结构嵌固深度计算;构件位移计算;构件截面尺寸、配筋计算;截面承载力计算等。支撑体系计算这些计算结果决定了支护结构设计的具体方式。

二、工程概况

某项目总用地面积为38535m2，楼高5层，设2层地下室，为框架剪力墙结构。场地地面高程为2.7～3.1m。经现场调查及甲方提供资料，场地东侧有1条光缆通过。场地及其附近未见活动性断裂构造通过，未见全新活动断裂构造活动迹象，工程建设对周边环境影响和诱发其它不良地质作用的可能性较小，为可进行工程建设的一般场地。本项目设2层地下室，基坑开挖深度为8.30～8.80m。本基坑按一般临时支护结构设计，支护工程完成后正常使用时间为12个月。靠近军用光缆及东侧道路一侧，基坑安全等级为一级，侧壁重要性系数为1.1;其余坡段基坑安全等级为二级，侧壁重要性系数为1.0。严禁未做保护进行超挖。

三、基坑支护工程勘察

要想做好基坑支护工程，首先要做的就是对工程的施工区域的地质、周围环境以及地下结构进行提前勘察。结合实际情况，再根据具体的要求与现有的施工条件制定出一套系统的、有效的施工模式。

（一）周围环境勘察

首先需要对周围较近的建筑物进行调查，包括基坑边线到周围建筑物的距离;周围建筑物层数和高度、上部结构形式和现状、基础结构类型以及是否深埋，存在的裂隙、倾斜、使用不正常情况和有无桩基。结果显示：基坑北侧约12m外为板房，25m外为大道;南侧约1.00m处为军用光缆，光缆埋设于绝对标高2.4m处，12m外为公路;西侧为正在施工的高层住宅楼亦设两层地下室，基坑底部标高相同，东侧为后期开发地块，尚未施工，设一层地下室，两地块间有一宽约12m道路。

（二）水文地质条件

场地上部浅层孔隙潜水赋存于地表下杂填土和粘性土层中，杂填土层土体松散、连续雨天期间含水量较多，透水性较好，粘性土层透水性较差、水量很贫乏;承压水埋深很深，对基坑开挖无影响。该区域高水位一般出现在6～9月份，低水位出现在12月～次年2月份，拟建场地地下水常年水位变化幅度一般为1.00米左右。稳定水位埋深为0.90～1.40米，水位高程1.70～2.00米。

四、软土基坑支护设计加固

（一）基坑支护的基本要求

①基坑支护工程施工前应由施工单位编制施工组织设计;②基坑支护的各项措施和工序，必须与基坑土方开挖相互配合。基坑开挖应分段分层进行，每段长度宜为15～30m;③基坑开挖前，应完成地面排水系统，坡顶地面应进行硬化处理。基坑开挖中，要保持地面排水系统的完善，不得让地面水流入基坑;④基坑开挖到设计深度后要作好护脚和基坑底面的排水沟、集水井。集水井内的积水要及时排除;⑤坑顶5m范围内堆载不超过10kN/m2，也不得行驶重型机动车，确保基坑的稳定性;⑥施工中要注意层、段衔接，保证结构连续整体性;⑦基坑截水及支护工程全部完成后，要进行全面性检查。如发现缺陷或薄弱环节，应采取补救措施。由于突发原因致使坑壁变形过大并无法稳定时，应在坑底迅速回填土方高度在2m以上，再进行加固处理，保证坑壁的稳定;⑧本说明未尽事宜应按有关规范或规程执行。

（二）基坑支护设计的设计原则

①基坑侧壁安全等级分为一级和二级;②符合场地条件、基坑设计有足够的安全性，施工工艺简便，基坑开挖对周边环境的影响达到规范规定要求并降到最低的要求;③坡底距地下室边线不小于1.5m;④支护结构应避开周边的管线;⑤本基坑设计方案中的±0.00相当于绝对标高3.3m，基坑底部绝对标高为-5.8m。

（三）施工的技术要求

（1）钻孔灌注桩：桩径为800～900mm，桩身主筋采用18Φ20及16Φ22，加强筋采用Φ16@2000，螺旋箍筋采用Φ8@200，桩身混凝土强度等级为C25。（2）水泥土搅拌桩：桩径为700mm，桩间距为500mm，水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥。（3）一道钢筋砼支撑：C30砼，截面700×700。（4）挂钢筋网喷面：挂Φ8@200×200、Φ6@250×250喷射C20细石混凝土80厚。其次，严格按照施工程序进行施工：

（1）设置坡顶排水系统;（2）按设计要求开挖工作面，进行桩施工及修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志;（3）浇筑支撑体系、挂网等;（4）绑扎钢筋网（钢丝网），喷射混凝土;（5）设置坡面和坡脚的排水系统。

（四）完善基坑监测工作

首先，需要做好基坑及周边监测准备工作，由于本基坑靠近光缆一侧安全等级为一级，其余支护区段安全等级为二级。根据基坑开挖范围和开挖深度，应对基坑本身及周围环境的位移、沉降等多项内容进行监测。

基坑及周边建筑物的监测必须选择有资质的第三方单位进行，施工单位应与监测单位密切配合，做好监测元件的安放及保护工作。为此，在进场施工前做好以下三个方面的准备工作：①对周围原有的建筑物进行仔细调查、检测和技术鉴定，并做好记录、拍照、录象等工作，为施工过程中监测抢险及可能产生的纠纷提供必要的依据;②详细了解周围地下管线的情况，并做好记录;③在周边建筑物、路面设置沉降及变形观测点;④地下水位的监测宜通过孔内设置水位管，采用水位计进行量测。监测工作包含监测项目、监测方法、精度要求及测点布置。监测的主要项目有基坑顶面的沉降量和水平位移、基坑支护桩桩顶位移、周边道路沉降、地下水位监测以及地下管线监测点。

五、结束语

软土地区基坑支护是风险性较大的分部分项工程，勘察阶段要严格按规范布置取样钻孔，试验数据要真实准确。设计阶段要选择安全可靠、经济合理的支护方案。施工阶段一定要严格按图施工，按质量验收标准验收，不合格的不得进行下道工序，必须及时返工、修理和补强，确保基坑支护的质量。

参考文献：

[1]陈鹏.软土地区深基坑支护结构设计[J].天津建设科技，2016，26（03）：76-77.

[2]佘清荣.软弱土层中不同基坑支护方案的分析[J].福建建筑，2017（04）：56-59.