膨胀土地区深基坑支护采用斜撑的案例

王 宇， 吴 波

(成都市建工科学研究设计院， 四川成都 610051)



膨胀土地区深基坑支护采用斜撑的案例

王 宇， 吴 波

(成都市建工科学研究设计院， 四川成都 610051)

膨胀土地区深基坑支护的稳定性一直是值得探讨的问题，文章通过对紫提东郡基坑支护方案分析讨论，最终确定的支护方式在保证基坑安全稳定性的同时又能具有较好的经济效益。

膨胀土； 深基坑； 排桩； 斜撑； 放坡护壁

紫提东郡项目位于成都市成华区胜利村2、3、4组地块。该项目由6栋多(高)层公建组成，设1～3F地下室。

1 工程地质概况

1.1 区域地质构造特征

据区域地质资料，拟建场地的区域地质构造位置上地处成都坳陷盆地内，西距北东走向的龙门山褶皱带约60 km，东距走向相同的龙泉山褶皱带约20 km，成都坳陷呈北东35°方向展布。受喜山期运动的内力地质作用，龙门山和龙泉山构造带相对上升，而坳陷盆地相对下降，在岷江水系长期的搬运和沉积作用下，在坳陷盆地内堆积了厚度不等的第四系冲洪积地层，不整合于白垩系地层之上，形成了当代景观的冲积平原。受东西两侧构造带的影响，在成都平原下伏基岩内形成了蒲江-新津和新都-磨盘山这一区域性的北东向基底断裂和其它次生断裂，长期以来，经区域地质调查配合物探、钻探和卫星遥感图片的解释，也证实了这些断裂的存在。

1.2 地形地貌

拟建场地位于成都市成渝立交外侧万科魅力之城旁。拟建场地地形起伏变化大，场地原为浅丘地貌，后经人类工程建设活动(回填)，目前，拟建场地总体上呈东面高、西面低的地形，孔口标高为517.91～528.51 m，高差为10.60 m。场地属岷江冲积平原与龙泉山过渡地段的浅丘地貌单元。场地所处地貌单元属岷江水系Ⅲ级阶地。

1.3 地层结构

在拟建场地勘探深度范围内的地层主要由第四系人工填土层(Q4ml)、第四系上更新统冲洪积层(Q3al+pl)、白垩系灌口组泥岩(K2g)组成,即由人工填土、黏土、泥岩组成,其成因、埋藏情况和厚度特征详见《工程地质剖面图》。勘察报告建议的地基土工程特性指标见表1。

表1 地基土物理力学指标建议值

2 场地及其周边环境情况

(1)场地北、东、南侧为市政道路，距离基坑开挖线约6.5 m。

(2)场地西北侧为市政道路，距离基坑开挖线约10 m。

(3)场地西南侧为待建空地。

3 基坑支护方案设计

3.1 基坑支护方案选择分析

根据场地的环境、地层特点及成都市安监站相关文件，基坑支护采用排桩、排桩+斜撑和放坡护壁的方案。

(1)场地北、东、南侧临市政道路，考虑场地条件及基坑深度，采用排桩+斜撑支护方案(B-J-L-P段)；

(2)场地西北侧临市政道路，考虑场地条件及基坑深度，采用排桩支护方案(AB段)；

(3)场地西南侧为待建空地，具备放坡条件，采用放坡网喷支护(P-R-A段)。

3.2 支护方案

根据场地的环境特点，该项目基坑支护采用基坑采用排桩、排桩+斜撑和放坡网喷护壁的方案。

(1)AB段基坑顶设计标高518.000 m，基坑实际开挖深度9.0 m，采用排桩支护，桩长17.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0m；

(2)BC段基坑顶设计标高519.200 m，基坑实际开挖深度10.2 m，采用排桩+斜撑支护，桩长17.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(3)CD段基坑顶设计标高520.400 m，基坑实际开挖深度11.4 m，采用排桩+斜撑支护，桩长19.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(4)DE段基坑顶设计标高521.600 m，基坑实际开挖深度12.6 m，采用排桩+斜撑支护，桩长22.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(5)EF段基坑顶设计标高522.600 m，基坑实际开挖深度11.6 m，采用排桩+斜撑支护，桩长20.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(6)FG段基坑顶设计标高523.600 m，基坑实际开挖深度12.6 m，采用排桩+斜撑支护，桩长22.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(7)GH段基坑顶设计标高524.600 m，基坑实际开挖深度13.6 m，采用排桩+斜撑支护，桩长24.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(8)HI段基坑顶设计标高525.800 m，基坑实际开挖深度10.8 m，采用排桩+斜撑支护，桩长21.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(9)IJ段基坑顶设计标高526.900 m，基坑实际开挖深度11.9 m，采用排桩+斜撑支护，桩长23.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(10)JK段基坑顶设计标高527.600 m，基坑实际开挖深度12.6 m，采用排桩+斜撑支护，桩长26.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(11)KL段基坑顶设计标高526.900 m，基坑实际开挖深度11.9 m，采用排桩+斜撑支护，桩长24.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

但是，也有部分学者的研究提示儿童生长痛的发生与钙的缺乏有一定关系，可能是由于小儿骨骼发育，神经肌肉紧张而导致牵扯性疼痛。另外，钙对神经兴奋有抑止作用，缺钙可以使神经肌肉兴奋性增高，从而引起肌肉疼痛或肌肉痉挛等。

(12)LM段基坑顶设计标高524.900 m，基坑实际开挖深度13.9 m，采用排桩+斜撑支护，桩长22.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(13)MN段基坑顶设计标高523.900 m，基坑实际开挖深度12.9 m，采用排桩+斜撑支护，桩长20.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(14)NO段基坑顶设计标高522.900 m，基坑实际开挖深度11.9 m，采用排桩+斜撑支护，桩长20.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(15)OP段基坑顶设计标高521.900 m，基坑实际开挖深度10.9 m，采用排桩+斜撑支护，桩长17.5 m，桩径1.2 m，桩心间距2.0 m，设计1排斜撑；

(16)PQ段基坑顶场平至标高518.000 m，基坑实际开挖深度7.0 m，采用放坡支护，坡比1∶1.0；

(17)QR段基坑顶场平至标高518.000 m，基坑实际开挖深度7.0 m，采用放坡支护，坡比1∶1.0；

该基坑支护平面布置见图1。

图1 基坑平面

3.3 设计计算

计算采用“理正深基坑7.0”，根据计算结果进行方案设计。

典型斜撑段计算步骤：

(1)在理正深基坑软件中建模，计算其整体稳定性 ，抗倾覆稳定性等安全性参数，并对支挡桩进行配筋设计；

(2)根据第一步的得出的支撑力，对支撑构件进行设计(按照压弯构件计算)；

(3)根据第一步、第二步的结果，对斜支撑在坑内支墩进行设计(计算桩的竖向承载力及水平承载力)。

3.4 施工图

几个典型的剖面图、配筋见图2～图5。

图2 KL斜撑

图3 腰梁与护壁桩连接

图4 围檩梁、支撑处牛腿

图5 支档桩、连梁

4 基坑施工

基坑施工严格按施工单位编制的施工组织设计进行。变形监测显示，基坑各段均处于报警值范围内。

5 结束语

通过该工程实例表明：经过前期精心设计、后期的严密施工，同时严格执行“动态化设计，信息化施工”这一原则，膨胀土地区深基坑的安全稳定性能够得到保证。

同时，该工程为成都地区膨胀土区域深基坑支护提供了一种新的支护方式，该支护方式在保证基坑安全稳定性的同时能够较好的控制基坑顶部位移，较适用于不能采用悬臂桩及没有条件采用水平支撑的情况，具有较好的经济效益。

[1] GB 50007-2002 建筑地基基础设计规范[S].

[2] JGJ 120-99 建筑基坑支护技术规程[S].

[3] JGJ 94-2008 建筑桩基技术规范[S].

[4] GB 50497-2009 建筑基坑工程监测技术规程[S].

[5] JGJ 79-2002 建筑地基处理技术规范[S].

TU94+2

B

[定稿日期]2017-01-17