特殊场地高层建筑基坑支护方案探讨

摘要：基坑支护关系到建筑施工安全及基础质量保证。基坑类型的选择及开挖，必须考虑周边建筑的安全。文章以某项目为例探讨了特殊场地高层建筑基坑支护方案。

关键词：基坑支护；高层建筑；建筑施工安全

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）10-0076-02

1 工程概况

项目位于广西壮族自治区来宾市维林大道南段西侧，场地原为停车场，北侧为道路及住宅楼、东侧、南侧为住宅楼，西侧为一层建筑（超市）。拟建建筑地下室边线距离已有建筑最小距离仅3.0m（详见图1）。场地平整。

拟建建筑各项指标见表1。

2 场地工程地质条件和水文地质条件

2.1 工程地质条件

场地位于来宾市维林大道西侧，区域地貌属来宾岩溶准平原。东侧有一南北大断裂通过，但第四纪以来未发现有过明显的新构造运动迹象，区域地质构造较为稳定。

场地主要由第四系人工堆积素填土（Q4ml）、第三系残积成因粘土（Qel）组成，下伏中泥盆系石灰岩（D2）：

素填土（①层），表层为混凝土地板及碎石垫层，下部以粘性土为主，疏松～稍密，人工堆积，堆填时间约15年。该层层厚3.00～7.00m，场内均有分布。

粘土（②层），稍密实，可～硬塑状。该层埋深3.00～7.00m，揭露厚度0.50～3.50m，场内均有分布。

粘土（③层），致密，硬塑～坚硬状。该层埋深3.50～10.00m，揭露厚度2.70～15.30m，分布连续。

碎裂岩（④层），成分为石灰岩，岩体较破碎为较软岩，破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级，分布于基岩面及岩体中，局部有分布。

微风化石灰岩（⑤层），微风化。为较硬岩，较完整，岩体基本质量等级为III级。岩体内存在溶洞，充填物以粘性土为主，少量碎石，软塑状；部分无充填。见洞率为25%。属岩溶发育强烈场地。

2.2 水文地质条件

场地地下水赋存于土层中的地下水为上层滞水，初见水位埋深约1.00m，稳定水位为1.00m～1.20m，补给来源以周边居民生活用水及大气降雨为主；赋存于基岩中的地下水为岩溶裂隙溶洞水，初见水位在基岩面以上1.00～2.00m，其水位升降受大气降水和红水河水位影响，具有微承压性。上层滞水水量不大，岩溶裂隙溶洞水单桩孔涌水量约10～15t/h。

地下水水质类型主要为HCO3-Ca2+类，对砼结构及砼结构钢筋具微腐蚀性。

场地处于红水河北面约0.5km，上覆硬塑状～坚硬状粘土，属微弱或不透水层，下伏微风化石灰岩，岩溶裂隙不发育，其地下水类型主要以上层滞水为主，少为岩溶裂隙水，50年一遇的最高洪水水位为84.74m，与红水河有一定的连通性，其水位变化受红水河水位影响，场地地下水对地下室具浮托力。场地地下水及土对建筑材料具微腐蚀性。

3 岩土工程评价

3.1 地震效应分析

场地位于抗震设防烈度小于6度、设计基本地震加速度值小于0.05g区，场地属抗震设防有利地段。项目工程按抗震烈度为6度设防。

3.2 场地与地基稳定性评价

据区域地质资料及详细勘察成果，该场地及附近无深大活动性构造断裂通过，亦未发现新的构造活动痕迹；现场踏勘亦未发现有地裂、塌陷等地质灾害发育；在钻孔控制深度土层内未遇软弱土、土洞等不良地质作用体，场地地基土不属膨胀土，场地土和地下水对砼基础具微腐蚀，场地地基稳定性较好。

3.3 地基岩土分析评价

根据地基土的物理力学指标统计分析及地基土原位测试结果统计分析结果，结合野外现场鉴定，综合地区工作经验确定，各土（岩）层物理力学指标如表2。

4 基坑工程的分析评价

拟建建筑物设计有一层地下室，地下室深度按4.5m考虑，其安全等级为三级，基坑边坡土体主要由第①素填土和第②层、第③层粘土组成。

根据组成基坑边坡土层结构及参数，基坑边坡稳定性分析如下：

直立边坡的极限高度按公式h=3.84（c/γ）计算，第①层素填土（c=5Kpa，γ=17KN/m3）为1.13m，第②层粘土（c=30Kpa，γ=17KN/m3）为6.78m，第③层粘土（c=60Kpa，γ=19KN/m3）为12.1m。

以上计算仅为理想状态下，尚未考虑周边堆载、暴雨及重型车辆通行等外界因素影响。

场地地质条件相对较好，地下水具微腐蚀性，地基土相对较稳定，但周边环境无放坡的空间，基坑施工不具备放坡开挖条件，因此基坑应进行有效的支护。

4.1 基坑支护方案的选择

地下连续墙：地下连续墙可以作为基坑开挖时止水、挡土结构，施工时亦可作为地下室外墙。但地下连续墙成本高，施工工艺复杂。

当使用连续墙时，需将墙体置于透水性较差的③层粘土中，支撑体系可选择内支撑。内支撑的设置根据地下室结构型式、施工方法验算后确定。

排桩：从经济角度及施工场地局限性考虑，本项目宜采用钻孔灌注桩支护。桩端置于力学强度较高的③层粘土中。内支撑的设置根据地下室结构型式、施工方法验算后确定。

4.2 基坑工程监测

于基础施工期间应进行严密的监测，监测内容包括：（1）对周边道路及建筑物位移和沉降观测；

（2）观测基坑周边地表是否有裂缝，缝隙大小及发展情况；（3）必要时对降水效果进行观测。

5 结语

基坑支护关系到建筑施工安全及基础质量保证。城市旧房改造项目往往受到场地范围的限制，四周通常存在有建筑物。于基坑类型的选择及开挖，必须考虑周边建筑的安全。从安全及经济考虑，该项目基坑宜选择排桩支护。

参考文献

[1] 岩土工程勘察规范（GB50021—2001）（2009年版）[S].

[2] 建筑抗震设计规范（GB50011—2010）[S].

[3] 建筑地基基础设计规范（GB50007—2011）[S].

[4] 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）[S].

[5] 广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程（DB45/T396-2007）[S].

[6] 广西壮族自治区岩土工程勘察规范（DBJ/T45-002-2011）[S].

[7] 高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-2004） [S].

作者简介：唐磊（1963—），女，广西柳州人，柳州华锡有色工程地质勘察有限责任公司工程师，研究方向：岩土工程地质勘察。