圣奥中央商务大厦深基坑开挖围护方案设计研究分析

王顺喜

摘要：本文以圣奥中央商务大厦深基坑工程为例,介绍了如何在复杂地质情况下做好基坑验算、开挖及支护工作，希望能够给类似工程项目提供一些参考。

关键词：深基坑，基坑验算，支护方案

Abstract: this article with the saint augustine central business building of deep foundation pit engineering as an example, this paper introduces how to do well in the complex geological conditions of foundation pit excavation and supporting checking and work, to be able to provide some references for similar project.

Keywords: deep foundation pit, checking the foundation pit, support scheme

中图分类号： TV551.4文献标识码：A文章编号：

1、工程概况

圣奥中央商务大厦西北靠临4号路，东北紧依5号路，毗邻华成·国际发展大厦。本工程地下设二层大型联体地下室，地下室平面呈矩形，1～10×A～K轴＝68.9×77.8m，±0.00相当于黄海高程7.50ｍ，天然地坪标高为-0.9ｍ，底板垫层底标高-14.4～-11.8ｍ，下翻承台、地梁，电梯基坑处垫层底标高为-16.0m基坑开挖最深约14.0ｍ，挖土工作量约8.7万m3。

1.1工程地质条件

筑场地较平整、开阔，地层自上而下分别为杂填土、素填土、粘质粉土、淤泥质粘质粉土层，基坑底基本位于⑤号粘质粉土层。地下空隙潜水稳定水位埋深为2.30～2.80m，相当于高程4.79～5.41m。

1.2周边环境条件

工程紧靠4号路、5号路，两路段均埋有市政煤气、雨水、污水等管线，距离围护桩最近的电力电缆沟约2.5m，距D300的污水管也仅9m，在开挖过程中，需加强对管线，围护结构及周边地表、建筑物沉降的观察。

2、基坑验算

因基坑土体的强度不足、地下水渗流作用而造成基坑失稳，包括基坑内外侧土体整体滑动失稳;基坑底因承载力不足而隆起:地层因承压水作用，管涌、渗漏等等。下面提到的计算公式详见《建筑地基基础设计规范》(GB50007一2002)附录。因基坑外的荷载及由于土方开挖造成的基坑内外的压差，使支护桩端以下土体向上涌土。可按下式（2-1-3）和整体稳定性验算、坑底抗隆起验算验算结果如图2图3所示。

图2 整体稳定性验算图3墙底抗隆起验算

图4：包络图（水土分算，矩形荷载）

图4所示桩位移最大为29.4mm，弯矩-643.6-524.1变动，剪力浮动范围再405.9-458能满足软土深基坑支护的安全要求。

3、地下室土方开挖施工技术要点分析

土方开挖施工流程：根据工程现场条件和围护设计，本工程土方运输出口二个，分别朝向4号路、5号路。挖土水平流向自西南至东北。

1）第一层土以先分层（1.5m）挖边坡6ｍ范围的土方 (二个出土口宽度范围不挖)；给配筋混凝土护坡和喷锚网施工创造工作面、养护时间，待上层边坡混凝土强度达到设计强度70％后方可开挖下层土方。

2）根据挖土进度，及时安排围护桩凿除至－6.0m标高的施工，同时施工支撑垫层，扎钢筋，支模，浇捣支撑混凝土并养护。在养护期内坑内用建筑垃圾回填挖土运输道路，为大面积开挖第二层土做好准备工作。支撑混凝土强度达到80％即可开挖下层土。

3）第三层机械挖土至各挖土标高以上300mm时采用人工修土至垫层底标高，经设计，勘测单位验槽后，做下翻梁、承台、垫层、砌筑砖胎模、铺设碎石、浇垫层混凝土，在挖土的同时及时将已挖出的工程桩凿至垫层以上150mm处，凿下的混凝土作为垫层用。

4）每层土方开挖还需配合围护桩间的喷锚网施工，桩内侧6m范围分层挖深1.5m，不能超挖，以给喷锚网施工留有作业面。

4、基坑支护施工技术措施

4.1护坡支护和喷锚支护技术措施

护坡支护和喷锚支护施工必须与土方开挖配合，分层、分段开挖，分段长度不超过20m，分层支护，每层挖深1.5～1.6m,不许超挖，坡面保留100～200mm厚土层，由人工清理。

（1）土钉采用48×3.0，在钢管的外壁每@1500设30×30×3长50角钢倒钩，锚管每隔0.4m转90度设2个10注浆孔，锚头1m内不设注浆孔。锚管倾斜度误差控制在3％以内。锚杆注浆材料采用1：0.5水泥浆，注浆时先高速低压从孔底注浆，待水泥浆从孔口溢出后，再低速高压从孔口注浆，注浆压力不小于1.5Mpa,注浆量在杂填土中不小于18Kg/m，。

（2）坡面安放钢筋网(无锚杆、有锚杆的均6200双向)，锚杆头与214通长加强筋焊接。无锚杆、有锚杆均喷射80mm厚C20混凝土，施工中可根据坑壁土质，在混凝土添加2～5％的缓凝剂。

4.2支撑施工主要流程

挖土至－6.1m→凿围护桩至－6.0m和放线浇捣支撑垫层→扎筋，支模浇混凝土并养护→挖土至－10.4m→放线浇垫层混凝土→凿围护桩主筋，焊接腰梁锚固钢筋→扎筋，支模，浇第二道支撑混凝土并养护→挖第三层土→（施工地下室底板）→施工换撑混凝土→凿除第二道支撑→（地下二层墙板，楼板施工）→浇钢筋混凝土换撑带→凿除第一道支撑。

5、深基坑支护的应急处理措施

5.1基坑的边地面产生开裂

当这种情况发生后，如不至于影响到继续后续施工时，可以采取加密支撑，即要对基坑支护结构的底部进行局部加强;如果情况比较严重，则必须要中止继续开挖，迅速打基础的垫层。

5.2基坑内产生漏水和冒砂

因为本工程所在地的地下水位较高，中间夹有粉砂层，而支护结构并不能起到很好的止水效果，很容易产生冒砂和漏水的情况，如果这种情况出现，需马上进行降水处理，并且对漏水的地方进行注浆处理。

5.3基坑周边的地面产生塌陷

其原因地下水位较高，水土流入到坑内，基坑边坡就会被掏空。这样就需要马上填堵被掏空的地方，同时加固塌陷处基坑的支护结构。

6、结束语

在深基坑开挖过程中，工程管理人员必须结合周边环境的特点采取了切实可行的基坑沉降监测方案,并且根据监测结果可以随时调整开挖方式,优化施工参数, 做到信息化施工，确保了本次基坑开挖支护及周围建筑物安全。

参考文献

[1] JGJ120-99,建筑基坑支护技术规程[S]。

[2] GB50330-2002,建筑边坡工程技术规范[ S]。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看