地区安置房项目基坑支护方案设计

关键词：安置房；搅拌桩；钢板桩；支护方案

1项目概况

拟建工程场地位于张家港市，场地东侧距离原有围墙10m左右，墙外为水泥路，南侧距离道路14m左右，西侧距离河道最近约15m，北侧距离河道15m左右。包括7幢住宅楼及地下室，均采用预应力管桩基础。建筑±0.00为5.30m，场平标高为2.75m（各建筑单体场平标高按照桩顶标高控制）。主地下室及人防地下室槽底标高为﹣1.40m，各单体建筑桩顶设计标高在﹣0.55～1.45m之间，地面场平标高按不高于2.75m考虑，主地下室深度为4.40m，其余建筑基坑深度在1.45～3.30m之间。根据JGJ120—2012《建筑基坑支护技术规程》，拟建场地比较空旷，周边距离道路、河流均有一定距离，本项目周边存在部分管线，但距离本项目较远，基本无影响，周边房屋均已拆迁，基坑深度小于5.0m，因此基坑安全等级为三级。

2工程地质条件

2.1地形地貌

拟建场地位于张家港市，场地为旧房拆建地块，局部有土堆及挖除旧建筑基础时形成的水坑。根据现场地形观测，现场地标高1.96～4.07m左右，平均标高2.64m左右，最大高差2.11m，地形受土堆影响，起伏较大。地貌上场地属于长江三角洲冲积平原二级阶地，地貌类型单一。场地邻近南京东路、老204国道，交通便利，地理位置优越。

2.2地层概况

根据现有勘察资料，在勘探孔控制区域内和深度范围内，浅部分布第①层为近现代人工填土，第②～⑤层为第四纪全新世土层，第⑥～⑩层为第四纪晚更新世土层。根据土层的物理力学性质及静力触探曲线特征以及室内土工试验成果，可将勘探孔深度范围内土层自上而下分为11个工程地质层，其中①～⑤层与本项目基坑支护影响较大，其余地层因埋深较大，在此不做累述，①～⑤层地层现由上至下分述如下。杂填土（第①层）：杂色，稍湿，结构松散，高压缩性，主要由粘性土组成，夹植物根茎，夹大量建筑垃圾。厚度为0.70～4.30m，层底标高为﹣1.94～1.92m。场地普遍分布，强度低，分布不均匀，工程特性差。粉质粘土（第②层）：灰褐色，软-可塑，中等压缩性，无摇震反应，切面稍有光泽，中等干强度，低韧性。场区普遍分布，厚度为0.30～2.90m，层底标高为﹣2.53～0.20m。场地大部分布，填土较厚地区缺失，强度中等，分布不均匀，工程特性一般。淤泥质粉质粘土（第③层）：灰褐色，流塑，高压缩性，无摇震反应，切面稍有光泽，低韧性，中等干强度。场区普遍分布，厚度为5.20～8.40m，层底标高为﹣8.75～﹣5.60m。场地普遍分布，强度低，分布不均匀，工程特性差。属软土，灵敏度为2.64～3.60，为中等灵敏度。淤泥质粉质粘土夹淤泥质粉土（第④层）：灰褐色，高压缩性，流塑，无摇震反应，切面稍有光泽，中等干强度，低韧性；夹松散粉土，具水平层理。厚度为3.10～10.70m，层底标高为﹣18.20～﹣9.78m。场地普遍分布，强度低，分布较均匀，工程特性差。属软土，灵敏度为2.47～3.51，为中等灵敏度。粉质粘土夹粉土（第⑤-1层）：灰褐色，中偏高压缩性，粉质粘土为灰褐色，软塑，无摇震反应，切面稍有光泽，中等干强度，中等韧性；夹松散-稍密粉土，具水平层理。厚度为2.00～9.60m，层底标高为﹣25.80～﹣14.50m。主要分布在场地西部，强度一般，分布不均匀，工程特性一般。粉质粘土夹粉土（第⑤-2层）：灰褐色，饱和，中等压缩性，粉质粘土为灰褐色，软-可塑，无摇震反应，切面稍有光泽，中等干强度，中等韧性；夹松散-稍密粉土，具水平层理。厚度为1.80～7.50m，层底标高为﹣28.10～﹣20.30m。主要分布在场地西部，强度中等，分布不均匀，工程特性一般。

2.3地下水

地表水：场地北侧及西侧分布河塘，勘探期间河塘水面标高为黄海标高1.8m左右，对场地地下水水位有一定的调节作用。在勘探深度范围内，场地主要分布着杂填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、淤泥质粉质粘土夹淤泥质粉土、粉质粘土夹粉土及粉土夹粉质粘土层。其中第③、④层土为弱透水层，第②、⑤-1、⑤-2层为微透水层，第①层为透水层。潜水：赋存于第①～⑤层土中。张家港地区地下水水位最高一般在6—8月，最低水位多出现在旱季12月份至翌年3月份，勘探期间测得场地地下水初见水位埋深为0.10～1.50m左右，平均水位高程为1.91m，稳定水位埋深0.20～1.60m左右。本层地下水主要接受大气降水、河道、及周围生活用水的入渗补给、地下管线渗漏补给和层间侧向渗透补给，以河道排泄、蒸发排泄、土层层间渗流排泄为主，水位和水量随季节性变化显著，地下水位的年变化幅度在2.0m左右。

2.4地震

根椐国家标准GB50011—2010《建筑抗震设计规范》的规定，本地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第二组。

3支护及降水方案选择

根据软土地区基坑支护经验，本项目可采用钢板桩或水泥土墙支护两种方式，但考虑到本项目基坑外侧空间有限，如果要拔除钢板桩则需要加强地下室底板强度以满足拔出设备承载力的要求，因此本项目决定以水泥土墙支护为主，局部钢板桩或放坡。本项目基坑深度不足5.0m，因其深度较浅，按照软土地区基坑降水常用降水方式，可采用轻型井点降水，但考虑到本场地基坑形状不规则，轻型井点降水会影响后期土方开挖，因此本项目采用管井降水。

4支护及降水设计参数

基坑围护设计参数指标建议值如表1所示。

5设计荷载考虑

本项目设计荷载取值分为2类：①基坑周边堆载取值按照不超过20kPa考虑，不设边界；②基坑周边施工道路附加荷载按15kPa考虑，荷载范围按照实际道路范围取值，施工道路附加荷载综合考虑后期施工行车及部分堆载需求。

6具体设计方案

6.1主基坑北侧方案

根据本项目基坑侧壁地质情况、地下室边界及建筑物基础形式特点，本项目设水泥土墙、钢板桩、垂直锚杆及局部采用放坡方式进行基坑支护。北侧基坑分两级台阶，第一级采用放坡坡率采用1∶1，设短土钉并挂网。第二级高度为1.9m，采用钢板桩支护，钢板桩长度为6.0m。基坑西、东及南侧均采用水泥土墙支护，水泥土墙一般悬臂段2.45～4.40m，嵌固段2.20～7.55m，水泥土墙采用双轴搅拌桩搭接而成，搅拌桩直径650mm，搭接段200mm，水泥土墙顶部设150mm的C30钢筋砼面板。桩前局部地基土进行加固处理，用双轴搅拌桩进行处理。基坑内部集水坑一般深1.60～1.90m，基坑侧壁土层均为流塑状淤泥质土，采用垂直锚杆支护，锚杆长6.0m，间距300mm，锚杆内部采用压力注浆工艺。

6.2降水设计

本场地主要分布有潜水及承压水，承压水埋深较大，对本项目无影响，潜水主要分布于浅部①～④层土中，补给来源主要为地表径流、大气降水，并随大气降水、河水水位及季节有升降变化，勘察期间水位标高1.10～1.94m，平均标高1.81m，水位标高年变化幅度在2.00m左右。承压水含水层埋深较大，对本项目基本无影响。考虑到本项目①层杂填土为中透水层，②层粉质黏土为微透水层，③层淤泥质粉质黏土及④层淤泥质粉质黏土夹淤泥质粉土为弱透水层性质，本项目采用管井降水方式进行地下水控制，降水井数量按照每口井控制200m2场地确定，并结合整个基坑总涌水量及单井正常日出水量综合取小值确定。

7结论与建议

本项目基坑侧壁及坑底土质情况较差，且基坑周边存在施工临时道路，经过对比钢板桩方案及水泥土墙方案发现，水泥土墙方案对本项目较为合适，位移较小，能有效保证基坑周边施工道路及基坑安全，但造价较高；本项目在1#及2#楼南侧基坑支护中采用钢板桩，根据实际位移观测，目前钢板桩位移整体较大，因此在本项目地质情况较差情况下，钢板桩具有一定的局限性，在类似项目的设计中需要慎重考虑钢板桩方案；根据本项目实际基坑开挖深度及地层情况，轻型井点降水应该是较为合理的降水方式，但根据项目所在地的实际降水经验，却采用管井降水，打破了人们对管井降水在淤泥质地层中降水的局限。本项目的管井降水方式较为浪费，管井降水在淤泥质土层中降水还需要慎重考虑。

参考文献：

［1］中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ120—2012建筑基坑支护技术规程［S］.北京：中国标准出版社，2012.

［2］刘国彬，王卫东.基坑工程手册［M］.3版.北京：中国建筑工业出版社，2009.

作者：史国博 单位：中交一公局公路勘察设计院有限公司