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深基坑支护工程施工方法及质量控制

江苏嘉越工程项目管理有限公司 □ 苏继利 孔强

【摘 要】 本文介绍了环境较为复杂的深基坑工程支护方案设计、施工及质量控制。 【关键词】 深基坑 支护 设计 施工 质量控制 1、工程概况：

常州大酒店拟建三层地下停车场，该工程位于常州市区晋陵中路东的常州大酒店南侧，拟建三层地下停车场四个方向均有已建建筑物。其东侧为水泵房和咖啡厅；西侧为洗衣房和旅游大厦；南侧为B号楼；北侧为康乐宫大酒店、水池和7号楼；与拟建建筑物最近距离为2.3m至18.7m，已建建筑物基础埋深2.0m至6.0m。拟建地下停车场基坑开挖深为10.5m至15m，基坑支护周长约340m。

2、现场水文地质条件：

2.1.地形地貌：拟建场地属长江下游三角洲冲积平原，为长江三角洲边缘地层；地形较为平坦，地面标高在6.020～6.620之间。

2.2.工程地质条件：

根据地质勘探报告，土层自上而下情况如下：

① 杂填土；② 粘土；③ 粉质粘土夹粉土；④ 粉土；⑤－1 粉砂；⑤－2 粉细砂；⑥ 粘土。 2.2.水文地质条件：

拟建场地属长江下游三角洲冲积平原，地形平坦，古河床发育，地下埋藏浅，场地内有二层地下水：即上层滞水、第I承压含水层。

① 上层滞水：主要赋存于①层杂填土中，水量小，受大气降水及生活废水补给，水位受季节性影响。其水位一般为地表以下1.50m左右。水位年变化幅度1.0m。

② 第I承压含水层：上段主要赋存于④层粉土、⑤－1粉砂、⑤－2粉细砂地层中，水位一般为地表以下2.8～3.0m，水位年变化幅度1.0～1.5m；下段主要赋存于⑧－1粉砂夹粉土、⑧－3粉砂层中，该层不主要补给源为大运河水、长江水的侧向补给及上层滞水的垂直补给，排泄于人工开采。

对工程影响最大的地下水为第I承压含水层的上段，据本场地稳定流抽水试验资料，该段含水层渗透系数K＝1.75m/d，影响半径R＝179.6m。

根据常年水文站资料，本地区历史最高水位为1931年的3.700m；1991年最高洪水位为3.630m；常州市抗洪水位为3.900m（均为黄海高程）。

该场地内地下水褐土混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，不需采取防范措施。 基坑开挖与支护设计参数见下表1。

基坑开挖与支护设计参数 表1 土的抗剪强度 土体与锚土的天然渗透（直剪快剪） 压缩模量 液性孔隙固体极限容重rk系数内聚力 内摩擦角 摩阻力标层号 土层名称 Es 指数 率 （KN/m3K 准值 （Mpa） IL eo Ck￠k） m/d qs（Kpa） （Kpa） （度） ① ② ③ ④ ⑤-1 ⑤-2 ⑥ 杂填土 粘土 （19.0） 19.5 （15.0） 68.3 （15.0） 12.3 （3.0） 70 （3.5） 9.5 0.23 粉质粘土夹粉土 19.3 36.8 10.2 60 9.0 0.775 粉土 18.8 12.0 21.9 50 9.5 0.887 1.75 粉砂 18.4 6.3 28.0 55 11.5 0.899 粉细砂 18.3 10.2 29.8 70 17,0 0.905 粘土 19.2 104.6 1.8 75 11.2 0.21 注：括号内数字为地区经验值。 3、施工方案设计 3.1.施工段划分：

由于该工程周围都有已建建筑物，情况不一，经现场勘查和分析，决定基坑开挖深度分为二个区域，支护结构采用复合土钉墙和局部采用钻孔灌注桩加土层锚杆方案，坑内降水采用管井。根据开挖深度及不

同地段土层情况，分为AB段及东侧咖啡厅加固、BC段、CD段、DE段、EF段、FA段六段进行设计和施工。工程周边环境情况见下表2。

工程周边环境 表2 基础特征 与拟建建筑物最方位 建（构）筑物名称 近距离（m） 形式 底板埋深（m） 康乐宫大酒店（17层） 桩基础 约6.0 18.7 北 水池 天然地基 约4.0 2.3 7号楼（4～5层） 天然地基 约2.0 11.0 水泵房 天然地基 约2.0 3.0 东 咖啡厅（2层） 天然地基 约2.0 13.0 南 B号楼（25层） 桩基础 约6.0 4.0 洗衣房（2层） 天然地基 约2.0 13.0 西 旅游大厦（7层） 天然地基 约4.5 8.38 3.1.1. AB段及东侧咖啡厅钉锚计算和加固 3.1.1.1. AB段土钉锚计算 （1）基本参数

基坑挖深－15.00m，设计为Φ800@1000L22000钻孔灌注桩，设三道拉锚，土锚倾角15°，地面超载取29Kpa，地下水位取－2.50m。

（2）地层参数见下表3。

地层参数 表3 厚度重度粘聚力内摩擦角锚固体与摩阻力土层号 计算方式 3（m） （KN/m） （Kpa） （度） （Kpa） ① 3.6 （19.0） （15.0） （15.0） （3.0） 合算 ② 3.3 19.5 68.3 12.3 70 合算 ③ 0.6 19.3 36.8 10.2 60 合算 ④ 1.6 18.8 12.0 21.9 50 合算 ⑤-1 4.6 18.4 6.3 28.0 55 分算 ⑤-2 6.3 18.3 10.2 29.8 70 分算 （3）计算模式及规程土压力图见下图1。 圆心坐标（m）：X＝12.40 Y=6.54 R=18.5

图1

（4）计算成果见下图2。

图2

（5）计算结果见下表4。 抗隆起安全系数 抗倾覆安整体稳定性安隆起量 全系数 全系数 普朗德尔 太沙基 1.291 2.446 4.127 4.891 0 （6）位移计算

位移计算采用有限元法计算，计算结果见下图3。

抗管涌安全系数 3.577 最大位移值（mm） -2.3 配筋 18Φ22

图3 AB段位移计算简图（［水平、竖向］向上向右为正，单位：mm）

3.1.1. 2. AB段及东侧咖啡厅加固

（1）AB段：土方开挖深度15.0m，采用钻孔灌注桩及土层锚杆方案，设计为Φ800@1000L22000灌